Ist es möglich, dass ein Mond kontinuierlich eine Seite zu seinem Stern zeigt, während er einen Planeten umkreist?

Zum Beispiel; Gibt es eine Möglichkeit für den Mond, immer eine Seite zur Sonne zu haben, während er die Erde umkreist? Und wenn ja, wie würde dann der Tageszyklus aussehen?

Ich habe die Mathematik ausgearbeitet, es ist ziemlich einfach. Wenn wir die Hill-Kugel nehmen , die eine Schätzung für die weitestmögliche Umlaufbahn darstellt, und ich die Mathematik nur auf Kreisbahnen ausführen werde. Eliptische Bahnen sind ohnehin schwerer in Resonanz zu bringen.

$3\frac{r^3}{a^3} = \frac{m}{M}$$a$$r$$m$$M$

$\frac{r^3}{R^3} = \frac{m}{M}$

Die äußere Hälfte der Hügelkugel ist in realen Systemen ohnehin nicht langfristig stabil. Damit der Mond eine stärkere Gezeitenkraft von dem Stern erfahren kann, den sein Planet umkreist, als er von seinem Planeten erfährt, muss er sich weit außerhalb des Stalls befinden Orbitalregion um den Planeten, um mindestens ein Vielfaches von 2,88.

Es gibt keine Möglichkeit für einen Mond in einem System, sich an seinen Stern und nicht an seinen Planeten zu binden.

Der Mond ist gravitativ an die Erde gebunden. Da das Gravitationsfeld von der Entfernung abhängt, wirkt sich die Schwerkraft der Erde nicht gleichmäßig auf den Mond aus: Die am weitesten entfernte Seite wird nicht so stark angezogen wie die nächstgelegene Seite. Dies sind Gezeiteneffekte. Dies bewirkt, dass die schwerste Seite des Mondes der Erde zugewandt ist, dh der Mond ist gezeitengebunden mit der Erde verbunden. Die Sonne ist viel weiter weg (~ 360 mal). Dies bedeutet, dass der Unterschied im Gravitationsfeldvektor von der Sonne über den Mond (dh Gezeiteneffekte) viel geringer ist. Wenn ein Objekt durch Gravitation gebunden ist, ist dies auch für das Objekt der Fall, das es umkreist. Wenn wir nah genug an der Sonne wären, dass der Mond stärker von den Gezeiteneffekten der Sonne als von denen der Erde betroffen wäre, wären wir so nah, dass der Mond die Erde nicht mehr umkreisen würde, weil er von der Sonne weggezogen würde Sonne.

Also nein, ein Mond wird nicht an einen Stern gebunden sein. Wenn ein Mond jedoch perfekt kugelsymmetrisch (und fest) wäre, könnte er nicht gezeitengesperrt werden. Dann könnte es durch extremen Zufall eine siderische Rotationsperiode haben, die der Umlaufzeit seines Planeten um die Sonne ähnlich ist.

Es gibt Objekte, die gezeitengebunden an Sterne gebunden sind, zum Beispiel Merkur. Quecksilber umkreist die Sonne in 87 Tagen und dreht sich in 87 Tagen um seine Achse. Das bedeutet, dass es auf der einen Seite von Merkur immer Tag ist und auf der anderen Seite immer Nacht, es gibt keinen Tag-Nacht-Zyklus auf Merkur. Quecksilber befindet sich tatsächlich in Orbitalresonanz, siehe unten.