Что если Юпитер внезапно заменит Луну?
Юпитер — самая масштабная планета Солнечной системы. Его средний радиус составляет 70 000 км, объём более чем в 1300 раз превышает земной, а масса почти в 320.
Прежде всего стоит отметить, что радиус Юпитера больше радиуса Луны почти в 40 раз . Луна, занимающая в угловом масштабе около половины градуса, будет заменена Юпитером, покрывающим порядка 20.
20 градусов — это 1/9 от 180 градусов общего горизонта. Кроме того, разница в 40 раз в линейном масштабе превращается в 1600 по площади.
Ключевая проблема заключается в том, что если Юпитер внезапно заменит Луну, то теперь уже не у Земли будет спутник, а наша планета сама станет спутником . Орбитальная скорость, которую Луна имеет при вращении вокруг Земли, мгновенно станет скоростью вращения Земли вокруг Юпитера. Кроме того голубая планета окажется под влиянием чрезвычайно опасного радиационного поля.
Соотнося массу Юпитера и Луны, очевидно, что приливные эффекты
для Терры станут мощнее в 26 000 раз . На спутниках Юпитера, где отсутствуют океаны, приливы и отливы нагревают твёрдые породы достаточно, чтобы расплавить их и вызвать обширные вулканические процессы.
На расстоянии примерно 38 000 км между Юпитером и Землёй гравитация достигнет значений, достаточных , чтобы поднимать объекты с поверхности . Однако это будет возможно, если Земля будет находиться в неподвижном состоянии. Поэтому тянуть объекты вверх сможет только приливная сила газового гиганта и на расстоянии около 3000 км. Однако есть причина, по которой этого в любом случае не произойдёт .
Среднее расстояние от Земли до Луны — 384 000 км. Относительно Юпитера, на схожем расстоянии, приблизительно 422 000 км, находится спутник Ио . Орбитальная скорость Луны — 1.02 км/с, с такой же скоростью будет вращаться Земля относительно газового гиганта. Однако орбитальная скорость Ио составляет 17 км/с.
То есть Земля не будет иметь даже приблизительно необходимой скорости, чтобы находиться на круговой орбите вокруг Юпитера. Поэтому окажется внутри радиуса газовой планеты. Контакт произойдёт менее чем через сутки , учитывая, что Ио совершает полный оборот вокруг Юпитера за 1.7 дня.
Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
• Что происходит, когда материя попадает в чёрную дыру?
• Если бы в космосе произошел ядерный взрыв, как далеко распространилась бы ударная волна?
• Самые необычные погодные явления, которые происходят на других планетах
Источник
Если бы Юпитер был на месте Луны. 1. Простые следствия.
Впечатляет. Не правда ли? Но картинка ничего не говорит о последствиях подобного замещения. О том, какими будут день, ночь, сутки, затмения, приливы и отливы, землетрясения и вулканы, магнитное поле Земли и ее радиационные пояса. Все это можно оценить и я это сделаю.
Но главный вопрос — как будут мыслить люди в такой ситуации. То есть, какие могут возникнуть религии и как будет развиваться наука, техника и в целом цивилизация. Это оценить сложнее, но интереснее. И здесь — широчайшее поле для фантазий.
Начнем же с самого простого — вида неба, длительности суток и характера затмений.
1. Диаметр Юпитера примерно в 40 раз больше лунного. И потому угловой диаметр Юпитера составлял бы
20 угловых градусов (у Луны
0,5 градуса). То есть, Юпитер занимал бы примерно 1/9 часть небосвода от горизонта до горизонта и
1/80 часть небосвода по площади. И светил бы «полный» Юпитер по ночам примерно в 1500-2000 раз ярче полной Луны. Но слабее Солнца примерно в 200-300 раз. Тогда как полная Луна светит примерно в
450 тысяч раз слабее Солнца.
[ А дальше, дальше. ]
2. Масса Юпитера в 317 раз больше массы Земли. Поэтому не Юпитер вращался бы вокруг Земли, а Земля вокруг Юритера. И период такого обращения был бы не четыре недели как у Луны, а 38 нынешних земных часов.
3. Через короткое по геологическим меркам время скорость оборота Земли вокруг своей оси замедлится. До периода обращения Земли вокруг Юпитера. Подобно тому, как период обращения Луны вокруг своей оси замедлился до периода ее обращения вокруг Земли (четырех недель).
Этот эффект называют приливным захватом. Таким же способом Юпитером были «захвачены» крупнейшие его спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Все они обращены к Юпитеру одной своей стороной.
В результате длительность солнечных суток на Земле возрастет до тех же 38 часов. Это — эффект мощного приливного влияния Юпитера на Землю. По той же причине:
4. Земля будет смотреть на Юпитер только одной своей стороной. Как ныне смотрит Луна на Землю. И видеть Юпитер мы сможем только с одного полушария Земли. Жители другого полушария Земли смогут любоваться Юпитером только во время своих командировок в первое.
5. Плоскости орбит вращений Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца почти совпадают. Скорее всего с ними будет практически совпадать и плоскость орбиты вращения Земли вокруг Юпитера. Поэтому земляне, у которых Юпитер на небосклоне есть, ежедневно (каждые 38 часов) будут наблюдать солнечное затмение. Длительностью около 2,5 часов.
То есть каждые сутки у них будет одна длинная, но очень «белая» ночь (Солнца на небе нет, но есть Юпитер) и одна короткая, но очень темная ночь (Солнце скрылось за Юпитером и Юпитер при этом повернут к Земле своей неосвещенной Солнцем стороной). И, соответственно, каждые сутки будет два «дня».
А те земляне, на небосклоне которых Юпитера нет, будут иметь только одну, но очень темную, ночь в сутки. Но зато с небом, усыпанным множеством звезд.
И это — только малая часть следствий «замещения Луны Юпитером». Продолжу на днях.
Источник
Занимательный астрономический факт, иллюстрирующий размеры планет и расстояние до Луны
Космос больше, чем кажется! Является ли фактом, что мы можем разместить все планеты нашей солнечной системы между Землей и Луной, и некоторое пространство ещё останется?
Послушаем два варианта ответа на этот животрепещущий вопрос, а ссылки на источники (англ.) помещены после текстов.
Ответ на вопрос — да. В большинстве случаев, когда мы видим рисунки или фото Земли и Луны, размеры и расстояния часто искажаются. Например:
Если бы мы точно отразили размер этих двух небесных тел с правильно масштабированным расстоянием, это выглядело бы примерно так:
Исходя из фактических диаметров планет солнечной системы и среднего расстояния между Землей и Луной, все планеты могут поместиться в пространстве между последними примерно так:
Конечно, это лишь умозрительный эксперимент, показывающий физические размеры планет и их отношение к расстоянию между Землёй и Луной.
Если бы у нас волшебным образом были какие-то средства телепортирования планет в это пространство, конечно, гравитация и предел Роша немедленно заставили бы их самоуничтожиться. Земля, Меркурий, Венера, Марс, Уран, Нептун и Луна были бы разорваны на части, а Юпитер и Сатурн слились бы и поглотили куски остальных планет, превратившись в одного большого гигантского газового гиганта (как Юпитер).
Даже при добавлении массы всех остальных планет и их лун Юпитер всё ещё не обладал бы достаточной массой, чтобы воспламениться как звезда или хотя бы стать коричневым карликом.
По материалам публикации (англ.).
За исключением того факта, что планеты будут по-прежнему вращаться по собственным орбитам в обозримом будущем, ответ на изначальный вопрос будет «да, но с некоторыми оговорками».
Самый простой способ — использовать средние диаметры всех планет, сложить их и посмотреть, меньше ли это, чем расстояние до Луны. Если вы сделаете это, планеты (Плутон не считаем) займут 380 016 километров. Вы можете найти эти числа во многих местах в Интернете и самостоятельно выполнить вычисления, чтобы проверить. У нескольких планет в размерах есть некоторая неопределенность, поэтому дайте припуск плюс-минус 100 километров. Это не имеет значения, хотя.
Как далеко до Луны? Ну, орбита Луны — это эллипс, поэтому иногда она ближе, чем в другое время. В самом близи (так называемом перигее) расстояние между центрами Земли и Луны может быть несколько меньше 357 000 километров. Это уже меньше, чем мы насчитали выше, но ещё хуже то, что вы должны вычесть радиусы Земли и Луны, поскольку планеты должны поместиться между ними. Радиусы Земли и Луны в совокупности составляют около 8 100 км, что делает расстояние между ними более 348 000 км. Планеты не проходят.
Но подождите! В апогее, когда Луна находится дальше всего от Земли, расстояние от центра до центра примерно 406 000 километров, то есть около 398 000 километров от поверхности до поверхности. Получилось! 😊
По материалам публикации (англ.).
В дополнение. Планеты вращаются вокруг своей оси, поэтому они слегка вздуты на экваторах. Это чрезвычайно очевидно в случае Сатурна, скорость вращения которого настолько высока, что выпуклость визуально видна невооруженным глазом.
Экваториальный диаметр планет — это худший случай, когда вы проводите измерения в максимально широкой точке. Предполагается, что мы также размещаем планеты между Землей и Луной с нулевым осевым наклоном относительно друг друга.
Если бы мы использовали сценарий «лучший случай», каждая планета лежала бы на своём «боку» так, чтобы их полюса были направлены друг на друга. После того всё умещается прекрасно.
Источник
Если бы Юпитер был на месте Луны. 3. Магнитные щиты и радиационные пояса Юпитера и Земли.
Однако, у Ио вообще нет таких щитов как у Земли — атмосферы и магнитного поля. Земная атмосфера — хороший щит. Но ее верхние слои могли бы заметно пострадать от мощных радиационных поясов, локализованных в магнитном поле Юпитера. Поэтому главный вопрос — чье магнитное поле у поверхности Земли будет преобладающим — юпитерианское или земное? А перед обсуждением этого вопроса взгляните на картинку земных магнитного поля и радиационных поясов (у Юпитера они практически такие же):
Рис. а) — дипольное магнитное поле, б) — магнитное поле Земли, трансформированное потоком солнечного ветра (меридиональная плоскость).
Магнитное поле Юпитера у его поверхности
10 Э (эрстед), а магнитное поле Земли у ее поверхности
0,5 Э. С учетом замедления вращения Земли вокруг своей оси в системе Юпитер-Земля более чем в полтора раза (удлинения суток с 24 до 38 часов) магнитное поле Земли ослабло бы, скорее всего, примерно до
Но напряженность магнитного поля магнитного диполя, каковыми являются магнитные поля всех планет, убывает от оси такого диполя обратно пропорционально кубу расстояния от нее. Поэтому (радиус Юпитера
70 тыс.км, кратчайшее расстояние между поверхностями Юпитера и Земли в обсуждаемой нами системе
300 тыс.км) напряженность магнитного поля Юпитера у поверхности Земли была бы, как максимум,
0,15 Э, что вдвое меньше напряженности магнитного поля Земли.
Из этого следует, что магнитное поле Юпитера могло бы заметно исказить земное поле. Но не настолько, чтобы земное магнитное поле могло позволить юпитерианским радиационным поясам по серьезному влиять на уровень космической и фоновой радиации на Земле.
Таким образом, страхи относительно магнитного поля и радиационных поясов Юпитера в системе Юпитер-Земля с расстоянием между центрами их масс, совпадающим с расстоянием между центрами Земли и Луны, оказываются в практическом плане беспочвенными. А это означает, что многие процессы на поверхности Земли, включая и процессы зарождения и развития Жизни должны слабо зависеть от воздействия Юпитера.
Теперь мы понимаем, что при относительно малом эксцентриситете орбиты Земли вокруг Юпитера, находящемся от Земли на расстоянии Луны, условия для возникновения Жизни на Земле не сильно отличались бы от реально действовавших на раннем этапе истории нынешней Земли. Поэтому в следующем псто этого сериала мы сможем порезвиться на тему истории и мировоззрения человечества, живущего под светом Юпитера на своем ночном небе.
Источник
Если бы . Юпитер был на месте Луны. 1. Астрономические следствия.
Но почему-то никто к ней не прилагал к этой картинке никаких умозаключений по поводу того, как бы реагировала на этот факт наша Земля — какими были бы на ней дни и ночи, приливы и отливы, вулканы и землетрясениия, возможно ли было бы зарождение и развитие жизни на Земле, а если возможно, то каковы бы были верования землян и характер развития их науки. На все эти вопросы я попытался ответить. Получилось четыре поста разумного объема. Сегодня публикую первый из них — о днях, ночах и ежедневных затмениях.
1. Диаметр Юпитера примерно в 40 раз больше лунного. И потому угловой диаметр Юпитера составлял бы
20 угловых градусов (у Луны
0,5 градуса). То есть, Юпитер занимал бы примерно 1/9 часть небосвода от горизонта до горизонта и
1/80 часть небосвода по площади. И светил бы Юпитер по ночам примерно в 1500-2000 раз ярче полной Луны.
А это значит, что звезд на фоне такого светила мы бы никогда не видели. Особо зоркие может быть и разглядели Венеру, Сатурн и Сириус. Разве это не печально?
2. Масса Юпитера в 317 раз больше массы Земли. Поэтому не Юпитер вращался бы вокруг Земли, а Земля вокруг Юпитера. Простой расчет показывает, что период такого обращения был бы не четыре недели как у Луны, а 38 нынешних земных часов.
3. Через короткое по геологическим меркам время скорость оборота Земли вокруг своей оси, какой бы она изначально ни была, существенно замедлится. До периода обращения Земли вокруг Юпитера. Подобно тому, как период обращения Луны вокруг своей оси замедлился до периода ее обращения вокруз Земли (четырех недель). Этот эффект называют приливным захватом. Таким же способом были «захвачены» крупнейшие спутники Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Все они обращены к Юпитеру одной своей стороной. Длительность солнечных суток на Земле благодаря этому эффекту возрастет до тех же 38 часов. По той же причине:
4. По той же причине Земля будет смотреть на Юпитер только одной стороной. Как ныне смотрит Луна на Землю. И видеть Юпитер мы сможем только с одного полушария Земли. А жители другого полушария для лицезрения Юпитера будут вынуждены совершать соответствующие туры.
5. Так же, как плоскости орбит вращений Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца практически совпадают, с ними будет, скорее всего, совпадать и плоскость орбиты вращения Земли вокруг Юпитера. Поэтому земляне, у которых Юпитер на небосклоне есть, ежедневно (каждые 38 часов) будут наблюдать солнечное затмение. Длительностью около 2,5 часов. То есть каждые сутки у них будет одна длинная, но «белая» ночь и одна короткая и «темная». А те земляне, на небосклоне которых Юпитера нет, будут иметь одну только ночь в сутки. Но зато с небом, усыпанным множеством звезд.
И это — только малая часть следствий «замещения Луны Юпитером». Постараюсь до конца недели опубликовать остальные три части.
Если мои посты вам интересны — подписывайтесь. Ибо далеко не все я публикую в 
bar_chk .
Источник