Autor Thema: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?  (Gelesen 1316 mal)

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Offline Nebelwanderer

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Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« am: 4.02.2022 | 10:59 »
Stellen wir uns mal vor, ein Planet hat sieben Monde die in unterschiedlichen Abständen ihn Umkreisen, wobei der Planet in einer Elipse um die Sonne fliegt, wobei diese etwas flacher ist als bei uns

Ein Jahr hat 720 Tage das sich in vier Jahreszeiten gliedert und in 24 Monaten - der 6 Monatige Winter ist mild, mit Ausnahme der letzten zwei Wochen um dritten und ersten zwei Wochen im 4 wo völlige Kälte herscht und alles zu friert. Das gegenteil dann im Sommer wo für einen Monat die Oberfläche regelrecht verbrannt wird. Die beiden Frühlings und Herbstphasen die anfänglichen und endlichen Winter und Sommerphasen sind mehr gemäßigt.

Die Monde umkreisen auf unterschiedlichen Bahnen, in unterschiedlicher Entfernung den Planeten und zwar

1- 30 Tage
2- 60 Tage
3- 120 Tage
4- 240 Tage
5- 480 Tage
6- 960 Tage
7- 1980 Tage

Frage 1 - Eine Mondfinsternis kommt demzufolge relativ häufig vor?

Frage 2 - Eine Sonnenfinsternis dürfte auch deutlich häufiger vorkommen?

Frage 3 - Eine Überschneidung von Monden entsteht nur dann häufig wenn die Radien parallel zueinander liegen. Hat  7 einen Radius der 90 Grad zur Erde liegt und  1 einen Radius der 270 Grad zur Erde liegt müsste man immer berechnen wann sie sich tatsächlich treffen um gemeinsam vor der Sonne zu erscheinen.

Frage 4 - Die Wahrscheinlichkeit das alle 7 Planeten gemeinsam sich vor die Sonne schieben ist extrem unwahrscheinlich, weil es extrem unwahrscheinlich ist das sie auf dem gleichen Grad um den Planeten wandern?

Frage 5 - Muss der letzte Planet massereicher sein wegen der Anziehungskraft? Planet 1 ist durch seine Geschwindigkeit ja höheren Fliehkräften ausgesetzt,  Planet 7 nicht - Jemand eine Idee wie man das berechnet?

Frage 6 - Sollten alle Monde durch göttliche Gunst oder technologie tatsächlich auf dem gleichen Grad laufen, würden die sich in ihrer Gravitation nicht beeinflussen wenn sie sich treffen? Und das würden sie ja dann regelmäßig tun.

Frage 7 - Hätten alle Monde Einfluss auf die Gezeiten? Gäbe es überhaupt berechenbare Gezeiten oder wären Gezeiten eher Tageweise/Stundenweise unterschiedlich


Danke für eure Antworten.

Offline Haukrinn

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #1 am: 4.02.2022 | 11:40 »
Okay, das vorherzusagen ist ziemlich unmöglich (Stichwort n-body-problem, für das für n > 3 keine geschlossenen Lösungen gibt, erst recht nicht wenn man relativistische Effekte mit einbezieht, was man bei Gravitationseffekten wohl muss).

Ich versuche das mal sehr grob und allgemein zu beantworten, Himmelsmechanik ist aber bei mir auch schon echt lange her...

1. Naja, eine Frage der Definition. Du hast ja sehr lange Umlaufzeiten definiert, dementsprechend ist die Chance einer Mondfinsternis natürlich für die Monde 2-7 deutlich unwahrscheinlicher als für Mond 1, der ja zumindest so ungefähr da dem Erdmond entspricht. Die Frage ist auch in welcher Form die Bahn des Mondes relativ zur Bahn des Planenten um die Sonne liegt. Sind beide Bahnen in einer Ebene (was bei der Erde z.B. nicht der Fall ist), dann fällt der Planentenschatten natürlich viel häufiger auf den Mond. Und wie interpretieren die Bewohner denn überhaupt eine Mondfinsternis. Ist das ein besonderes Ereignis? Müssen mindestens drei der Monde im Planentenschatten liegen, damit man überhaupt von einer Mondfinsternis spricht?
2. Das hängt davon ab welcher Mond überhaupt die Sichtlinie Sonne-Planet geometrisch blockieren kann. Nimmst du das für alle Monde an, dann sind sie zwangsläufig häufiger (wenn auch nicht extrem häufiger durch die langsameren Umlaufzeiten). Was aber mit hoher Wahrscheinlichkeit häufiger auftreten wird sind Teilüberdeckungen.
3. Das sich die Bahnen so stark überschneiden kann eigentlich ausgeschlossenen werden, weil da nie ein stabiles 8-Körper-System draus entstehen würde (anders als ein künstlicher Satellit hat so ein Mond ja wenig Möglichkeiten zur Bahnkorrektur). Die Bahnebenen der Monde werden wohl am ehesten parallel zueinander ausgerichtet sein.
4. Ja
5. Nein, nicht zwangsläufig, da die Trabanten sich auch gegenseitig auf die richtigen Bahnen ziehen können. Das hängt natürlich davon ab, wie groß die Monde im Verhältnis zueinander und zum Planeten sind. Aber Mars zum Beispiel kommt ja mit deutlich weniger als Erdmasse auch gut mit zwei Monden signifikanter Größe zurecht.
6. Wenn göttliche Gunst die Gesetze der Gravitation soweit außer Kraft setzen, um das zu ermöglich, dann sind die Auswirkungen der Monde aufeinander wohl generell vernachlässigbar.
7. Ja. Und da wäre die Frage wie das Gesamtsystem sich verhält. Je nach Ausrichtung der Monde zueinander könntest du entweder sehr stabile Gezeiten oder total erratische Gezeiten haben. Eine Vorhersage für die Bewohner dürfte schwierig sein, denn das würde die Lösung eines 7-Körper-Problems erfordern. Intuitiv würde ich ein völlig chaotisches System annehmen, in dem es immer wieder für kurze Zeit Perioden einer gewissen Scheinstabilität gibt.
« Letzte Änderung: 4.02.2022 | 11:42 von Haukrinn »
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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #2 am: 4.02.2022 | 11:56 »
Frag Jupiter oder Saturn, die haben beide deutlich mehr als sieben Monde und kommen trotzdem wunderbar zurecht. ;)

Natürlich ist dabei dann auch die Frage, wie ich mir einen "Mond" überhaupt vorstellen soll. Der Mond der Erde ist, zusammen mit einigen der beiden Gasriesen, ja schon groß genug, um in einer anderen Umlaufbahn womöglich schon als eigener Planet durchzugehen, Phobos und Deimos sind dagegen bloß vergleichsweise winzige kosmische Trümmerstücke...wie sieht's da hier im Beispielsystem aus? Wie nahe kommt der Planet seiner Sonne (irgendwie klingt die Beschreibung der Jahreszeiten nach einer sehr exzentrischen Umlaufbahn, was aber nach Keplers zweitem Gesetz gleichzeitig nicht dazu paßt, daß sie alle anscheinend gleich lang sind), die ja das System potentiell auch beeinflußt, und wie groß ist er überhaupt selbst...und andere solche Kleinigkeiten.

Offline Ninkasi

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #3 am: 4.02.2022 | 12:06 »
Hier habe ich eine Jugend forscht Arbeit über Ort-Zeit-Funktion der Galileischen Monde gefunden:
https://www.physik.uni-siegen.de/didaktik/materialien_offen/jf/harder.pdf
Da ist z.B. ein Formel dabei um die Masse von Jupiter zu berechnen, aus den Bahnwerten der Monde.
Viellleicht interessiert dich sowas, ansonsten wäre eventuell ein Astronomieforum eine gute Anlaufstelle?
Kepler sei dank.

Pyromancer

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #4 am: 4.02.2022 | 12:11 »
Frage 1 - Eine Mondfinsternis kommt demzufolge relativ häufig vor?

Tendenziell ja.

Zitat
Frage 2 - Eine Sonnenfinsternis dürfte auch deutlich häufiger vorkommen?
(Vollständige) Sonnenfinsternisse gibt es auf der Erde nur, weil unser Mond unglaublich groß und unglaublich nah ist. Wahrscheinlich gibt es bei dir nur partielle Sonnenfinsternisse, die bei kleinen und weit entfernten Monden keiner mitkriegt, der nicht aufpasst.

Zitat
Frage 3 - Eine Überschneidung von Monden entsteht nur dann häufig wenn die Radien parallel zueinander liegen. Hat  7 einen Radius der 90 Grad zur Erde liegt und  1 einen Radius der 270 Grad zur Erde liegt müsste man immer berechnen wann sie sich tatsächlich treffen um gemeinsam vor der Sonne zu erscheinen.
Was ist die Frage?

Zitat
Frage 4 - Die Wahrscheinlichkeit das alle 7 Planeten gemeinsam sich vor die Sonne schieben ist extrem unwahrscheinlich, weil es extrem unwahrscheinlich ist das sie auf dem gleichen Grad um den Planeten wandern?
Je nach Bahnebenen extrem unwahrscheinlich oder praktisch unmöglich.

Zitat
Frage 5 - Muss der letzte Planet massereicher sein wegen der Anziehungskraft? Planet 1 ist durch seine Geschwindigkeit ja höheren Fliehkräften ausgesetzt,  Planet 7 nicht - Jemand eine Idee wie man das berechnet?
Masse ist egal, aber Dichte ist relevant. Berechnet hat das Herr Roche, dein Stichwort lautet Roche-Limit.

Zitat
Frage 6 - Sollten alle Monde durch göttliche Gunst oder technologie tatsächlich auf dem gleichen Grad laufen, würden die sich in ihrer Gravitation nicht beeinflussen wenn sie sich treffen? Und das würden sie ja dann regelmäßig tun.
Natürlich beeinflussen sich die Monde gegenseitig, völlig egal, wie ihre Bahnebenen zueinander geneigt sind.

Zitat
Frage 7 - Hätten alle Monde Einfluss auf die Gezeiten? Gäbe es überhaupt berechenbare Gezeiten oder wären Gezeiten eher Tageweise/Stundenweise unterschiedlich
Ja. Es gäbe eine "Hauptgezeit" die praktisch nur vom ersten, vielleicht noch vom zweiten Mond abhängt, aber moduliert durch die anderen Monde. Ist ja bei uns auch so, dass die Gezeiten stärker sind, wenn die Sonne zufällig in die gleiche Richtung zieht wie der Mond.

Offline Doc-Byte

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #5 am: 4.02.2022 | 14:10 »
Die Monde umkreisen auf unterschiedlichen Bahnen, in unterschiedlicher Entfernung den Planeten und zwar

1- 30 Tage
2- 60 Tage
3- 120 Tage
4- 240 Tage
5- 480 Tage
6- 960 Tage
7- 1980 Tage

Hm, ich frag mich gerade, ob die langen Umlaufzeiten der letzten Monde mit einer weit(er) entfernten Umlaufbahn einhergehen und falls ja, ob sie dann nicht evtl. mit anderen Planeten im System oder gar der Sonne selbst Probleme hätten?  :think:

Ohne nähere Angaben zum restlichen System und der Größe des fraglichen Planeten und seiner Monde, kann ich mir das Ganze gerade echt nur schwer vorstellen. Für mich wäre die wichtigeste Frage, was willst du mit diesem Planetensystem anstellen? Ist es ein Gedankenspiel oder soll es ein Setting werden? Und falls es ein Setting ist, wie soll es aussehen? Ist der Planet bewohnt und die Monde sind quasi Beiwerk? So ein ausgefallenes Schaupiel am Himmel sollte dann starken Einfluss auf die Bewohner haben, denn sonst kann man es ja gleich weglassen. Oder sollen die Monde / einige der Monde selbst bewohnt sein? Dann würde ich persönlich anders an die Sache herangehen.
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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #6 am: 4.02.2022 | 14:36 »
Für mich wäre die wichtigeste Frage, was willst du mit diesem Planetensystem anstellen? Ist es ein Gedankenspiel oder soll es ein Setting werden? Und falls es ein Setting ist, wie soll es aussehen? Ist der Planet bewohnt und die Monde sind quasi Beiwerk? So ein ausgefallenes Schaupiel am Himmel sollte dann starken Einfluss auf die Bewohner haben, denn sonst kann man es ja gleich weglassen. Oder sollen die Monde / einige der Monde selbst bewohnt sein? Dann würde ich persönlich anders an die Sache herangehen.

Das vor allem, ja. In der realen Natur stellt sich eine "Sinnfrage" meist gar nicht erst, die kann durcheinanderwürfeln, was ihr gerade paßt, und dann funktioniert's halt oder eben nicht, egal, was irgendwelche dahergelaufenen Lebensformen davon halten mögen...aber im Spiel würde ich mir so ein System erst basteln, wenn ich auch einen Verwendungszweck dafür im Hinterkopf hätte, und mir dann im Zweifelsfall auch wegen der physikalischen Genauigkeit keine grauen Haare wachsen lassen. (Ich hab's nie näher ausgearbeitet, aber ich hatte schon mal spaßeshalber die Idee eines Fantasysettings auf den diversen bewohnbaren Monden eines Großplaneten, die untereinander primär durch Weltentore hier und da verbunden sind, sich aber auch zur rechten Zeit einfach gegenseitig am Himmel erblicken können...großartige Berechnungen zu den Umlaufbahndaten hätte ich mir da vermutlich zumindest am Anfang auch gar nicht erst angetan. ;))

Pyromancer

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #7 am: 4.02.2022 | 14:39 »
Hm, ich frag mich gerade, ob die langen Umlaufzeiten der letzten Monde mit einer weit(er) entfernten Umlaufbahn einhergehen und falls ja, ob sie dann nicht evtl. mit anderen Planeten im System oder gar der Sonne selbst Probleme hätten?  :think:

Da hat der alte Kepler auch schon darüber nachgedacht und herausgefunden, dass das Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten dem Verhältnis der Kuben der großen Halbachsen (bei Kreisbahnen also der Radien) ist.
Der äußerste Mond ist also ca. sechzehneinhalb mal so weit vom Planeten entfernt wie der innerste.

Offline Bildpunkt

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #8 am: 4.02.2022 | 14:45 »
genau 3  ;)
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Erbschwein

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #9 am: 4.02.2022 | 14:46 »
Hallo,


...bin Kein Mathematiker. Vielleicht solltest du mal alle Formeln vergessen, was mit Schwer Kraft und Anziehungskraft usw. usw. zutun hat.
Dann ist es einfacher. Mathematischer. Der Rest sollte dann Errechnend werden.

Aber bitte: kein Mathematiker.


 :btt:

-Edit:- Sorry- -Wie und Wann welche Umrunden soll.- -Das sollte Verständlicher, sein-
« Letzte Änderung: 4.02.2022 | 14:48 von Erbschwein »

Offline Feuersänger

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #10 am: 4.02.2022 | 15:16 »
Glaube du hast evtl in deiner Grundprämisse einen klitzekleinen Denkfehler drin: du scheinst davon auszugehen, dass jeder Mond jeweils exakt so groß ist, dass er Sonnenfinsternisse auslösen könnte. Das wäre aber bei so vielen Monden quasi nur durch göttliche Schöpfung erklärbar. Allerdings, wenn dem so wäre, dann dürften die Gezeiten auf dem Planeten wirklich ziemlich enorm sein, insbesondere wenn mehrere Monde in Opposition oder Konjunktion stehen.

Tatsächlich ist ja der Mond der Erde kosmisch gesehen - soweit wir wissen - eine ziemliche Ausnahme, denn es ist im Verhältnis zum Mutterplaneten der mit großem Abstand größte Mond im ganzen Sonnensystem. Andere Planeten haben entweder winzigkleine Monde (wie Mars) oder sind halt selber richtig fette Brummer (wie Saturn). Es gibt überhaupt nur 5 weitere Monde, die ungefähr so groß sind wie Luna, und die kreisen allesamt um Gasriesen.

Also kurz, für deine Welt würde ich es so machen: nur maximal 1 Mond ist von der Größe her vergleichbar mit Luna; alle anderen sind deutlich kleiner - und verursachen dadurch keine nennenswerten Gezeiten oder Finsternisse.
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Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Doc-Byte

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #11 am: 4.02.2022 | 15:27 »
Ich hab's nie näher ausgearbeitet, aber ich hatte schon mal spaßeshalber die Idee eines Fantasysettings auf den diversen bewohnbaren Monden eines Großplaneten, die untereinander primär durch Weltentore hier und da verbunden sind, sich aber auch zur rechten Zeit einfach gegenseitig am Himmel erblicken können...

Den Ansatz finde ich durchaus gut für manche Settings. Ich selbst hatte schon mal ein ganzes Doppelsternsystem mit diversen bewohnten / bewohnbaren Planeten und Monden entworfen. Es kommt halt echt drauf an, was man damit Settingseitig mit anstellen will.

Da hat der alte Kepler auch schon darüber nachgedacht und herausgefunden, dass das Verhältnis der Quadrate der Umlaufzeiten dem Verhältnis der Kuben der großen Halbachsen (bei Kreisbahnen also der Radien) ist.
Der äußerste Mond ist also ca. sechzehneinhalb mal so weit vom Planeten entfernt wie der innerste.

Okay, dann wär der entfernteste Mond in diesem Szenario also rund 6 Millionen Kilometer entfernt. Google sagt mir, die größte Annäherung zwischen Erde und Mars liegt bei 56 Millionen Kilometern und bei 40 Millionen zur Venus. Von daher sollten potentielle weitere Planeten in dem angedachten Szenarium also tendenziell zwar einen gewissen Einfluss ausüben, aber keine Bedrohung für eine stabile Umlaufbahn sein, seh ich das richtig?

Also kurz, für deine Welt würde ich es so machen: nur maximal 1 Mond ist von der Größe her vergleichbar mit Luna; alle anderen sind deutlich kleiner - und verursachen dadurch keine nennenswerten Gezeiten oder Finsternisse.

Wenn man nicht den Weg über die oben schon erwähnten Monde eines Gasriesen gehen möchte (was natürlich grundsätzlich ein anderes Szenarium wäre), könnte man evtl. noch über eine "Super Erde" nachdenken. Da könnte ggf. etwas mehr in Sachen Monde gehen. - Also auf der Glaubwürdigkeitsskala, nicht unbeding bei der realistischen Wahrscheinlichkeit.  ;)
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Offline Nebelwanderer

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #12 am: 4.02.2022 | 19:29 »
Oh, das es Sonnenfinsternisse gibt weil unser Mond speziell ist wußte ich nicht, und ansonsten haben mir viele Fragen hier geholfen.

Nein, ich plane kein konkretes Setting, aber wenn würden die Monde eine Rolle spielen

Offline Dr. Beckenstein

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Re: Wieviel Monde verkraftet ein Planet?
« Antwort #13 am: 4.02.2022 | 21:07 »
Nicht nur speziell, sondern wunderbares Kampagnenmaterial:

http://www.projectrho.com/public_html/rocket/weirdastronomy.php#id--Solar_Eclipse