Questão:
Com que frequência há eclipses lunares em Júpiter
usernumber
2019-11-22 19:21:04 UTC
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Para o sistema Terra-Lua, a órbita da Lua apresenta uma ligeira inclinação em comparação com o plano da eclíptica. Essa inclinação é suficiente para eclipses aproximadamente duas vezes por ano, em vez de todos os meses lunares.

Mas Júpiter é muito maior, então sua sombra também é maior. Portanto, parece mais provável que um satélite entre em sua sombra. Com que frequência isso acontece?

A luz se separa em "com que frequência cada uma das principais luas de Júpiter entra em eclipse"
relacionado (e meio que legal!) [Quando a próxima série de eclipses mútuos das luas de Júpiter começará?] (https://astronomy.stackexchange.com/q/23477/7982) ** tl; dr: ** Janeiro até agosto de 2021
Suponho que isso também depende de onde você traça a linha entre a lua e um pedaço aleatório de gelo em um dos anéis.
https://naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/toolkit_docs/FORTRAN/req/naif_ids.html#Planets%20and%20Satellites é presumivelmente uma lista oficial, mas na verdade eles têm um aviso "Observe os fragmentos do cometa Shoemaker Levy 9 são exceções a esta regra ", então talvez os fragmentos também contem como luas?
Resposta em andamento: https://github.com/barrycarter/bcapps/tree/master/ASTRO/bc-occultations.txt
Trzy respostas:
Ingolifs
2019-11-23 06:32:37 UTC
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Cada lua galileana e cada lua interna entram em eclipse lunar uma vez por órbita.

Com que frequência ocorre um eclipse lunar das luas de Júpiter?

Configurei uma pequena animação das luas galileanas (não incluí as luas internas) e fiz algumas suposições (tamanho insignificante da lua, sol no infinito, órbitas perfeitamente circulares) e descobri que lá é um eclipse lunar no sistema Jupiteriano em pouco menos de 10% do tempo.

Animation of the galilean moons of Jupiter going into Jupiter's shadow

Aqui está uma versão ampliada do segundo gráfico. enter image description here

`+ n!` O tempo está em horas?
@uhoh Eu não tinha uma unidade de tempo específica em mente quando o codifiquei, mas parece que vai demorar dias. Desculpe pela baixa qualidade da animação, tive que sacrificar severamente a qualidade para obtê-la abaixo de 2 MB.
Se você contar * todas * as luas, imagino que a resposta não está longe de ser "constantemente".
@Ingolifs: Animação incrível. Posso hospedar uma versão de melhor qualidade, se desejar.
@Hearth, incluindo as luas mais internas, uma parte de trás do cálculo do envelope descobre que Metis, Adrastea, Amalthea e Thebe gastam aprox. 20%, 19%, 13% e 10% do tempo na sombra de Júpiter, respectivamente. Haverá alguma sobreposição umas com as outras e com as luas galileanas, então essas porcentagens não são estritamente aditivas. Themisto e as luas externas de Júpiter estão tão distantes e têm inclinações tão altas (normalmente $ 30 ^ o $ a $ 50 ^ o $) que basicamente nunca estão na sombra de Júpiter.
@uhoh não viu a animação? As unidades estão em décimos de segundo.
@Aequitas as luas galileanas têm períodos entre dois dias e duas semanas, portanto, embora as unidades provavelmente não sejam horas, certamente não são décimos de segundo. Este site SE é sobre o mundo real, não um videogame, embora os jogos sejam discutidos ocasionalmente; [1] (https://space.stackexchange.com/q/22834/12102), [2] (https://space.stackexchange.com/q/38343/12102)
@uhoh Eu acho que Aequitas está fazendo uma piada, com base na velocidade da animação
@Ingolifs oh, (batendo na testa com a palma da mão de maneira dramática ...)
Está certo. Eu só consegui depois de 6 horas.
usernumber
2019-11-22 21:05:06 UTC
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As órbitas dos satélites galileanos têm uma inclinação de aproximadamente 2 °.

Com base na distância de Júpiter e no raio de Júpiter, calculei o diâmetro aparente de Júpiter a partir desses satélites. O diâmetro aparente de Júpiter de cada um desses satélites é 19 °, 12 °, 7,5 ° e 4,3 ° para Io, Europa, Ganimedes e Calisto, respectivamente.

Portanto, os satélites galileanos passam na sombra de Júpiter uma vez por órbita ao redor de Júpiter. Isso significa que há eclipses diariamente.

Para satélites com um plano mais inclinado como Themisto e Himalia, os eclipses acontecerão com menos frequência, talvez a cada seis anos (metade de uma revolução de Júpiter).

Provavelmente não é muito longe para dizer que toda vez que um satélite galileu vai para trás de Júpiter de nossa perspectiva, está perto de um eclipse lunar para aquele satélite.
Obrigado por esses números, que tocam em uma questão relacionada que não postei. Vejo imagens da sombra de Io em Júpiter com muito mais frequência do que a sombra de qualquer outro corpo. É por causa da inclinação orbital? Aparentemente não!
Como saber a duração dos eclipses lunares jupiterianos? Por exemplo, para a Europa
user21
2019-11-22 23:55:39 UTC
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NOTA: Esta (não) -resposta está errada, porque só é computada quando um visualizador centrado em Io vê pelo menos um eclipse solar parcial:

  • Se houver um eclipse solar parcial no centro de Io, haverá necessariamente pelo menos um eclipse solar parcial em algum lugar da superfície de Io ...

  • No entanto, um eclipse solar parcial em A superfície de Io significa apenas que parte de Io é ligeiramente mais escura, não totalmente escura, então não tenho certeza se isso conta como um eclipse lunar de Júpiter ...

  • De acordo com https://www.merriam-webster.com/dictionary/lunar%20eclipse um eclipse lunar é definido como "um eclipse em que a lua cheia passa parcialmente ou totalmente pela umbra de a sombra da terra ". Portanto, deve haver um eclipse solar total em algum lugar da lua - parcial não é bom o suficiente.

  • É possível ter um eclipse parcial ou até total na superfície de Io, mas nenhum eclipse no centro de Io.

  • Eu executei meu código para eclipses solares da Terra, e tudo que ele retornou foi um eclipse, mas não retornou todos os eclipses (para o razão acima).

  • Achei que estava fazendo algo errado, mas https://naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/toolkit_docs/C/ cspice / gfoclt_c.html # Examples (a documentação para a função que estou usando) fornece o exemplo "Encontrar ocultações do Sol pela Lua (ou seja, eclipses solares) visto do centro da Terra durante o mês de dezembro de 2001 "(ênfase adicionada).

  • Aparentemente, encontrando eclipses totais e parciais na superfície de A Terra é muito mais difícil. Estou tentando uma abordagem que calcula os cones umbral e penumbral e os cruza com as esferas, mas não fui muito longe.

Isso não é uma resposta, mas, se estiver extremamente interessado, você pode usar https://wgc.jpl.nasa.gov:8443/webgeocalc/#OccultationFinder com estes parâmetros:

enter image description here

e outros (você precisará preencher outras caixas, mas isso é bastante básico), você verá quando Júpiter bloqueia o Sol visto de Io, o que significa que os jovianos verão um eclipse lunar Io-niano. Você pode usar técnicas semelhantes para as outras luas e / ou usar as bibliotecas CSPICE (consulte http://astronomy.stackexchange.com/questions/13488/) para fazer seus próprios cálculos.

NOTA: para o observador, certifique-se de usar Io a lua, não Io o asteróide. Aquele com um número na frente é o asteróide.

Claro, você também pode usar um programa de planetário (como o Stellarium) que permite ver o céu das luas de Júpiter (ou até mesmo do próprio Júpiter-- Não tenho certeza se o Stellarium calcula eclipses lunares, mas deveria)

Um pensamento final: em teoria, uma lua de Júpiter poderia eclipsar o Sol visto de outra lua de Júpiter - não tenho certeza se isso conta como um eclipse lunar (não pode acontecer aqui na Terra, pois temos apenas uma lua).

NOTA: Claro, esta questão pode ser estendida para "quando visto de X, com que frequência Y parece estar obscurecido , mesmo parcialmente, por qualquer terceiro objeto Z ". Exemplos simples de observadores da Terra:

  • eclipse solar: X = Terra, Y = Sol, Z = Lua

  • eclipse lunar: X = Lua, Y = Sol, Z = Terra

  • Trânsito de Vênus: X = Terra, Y = Sol, Z = Vênus

Nota para um eclipse lunar, dizemos que os observadores na Lua veem a Terra eclipsar o sol, escurecendo (porções) a lua, o que significa que os visualizadores da Terra veem a sombra da Terra na Lua.

Isso deve ser solucionável percorrendo todas as combinações em CSPICE, mas pode ser útil encontrar obscurecimentos "interessantes", como onde X, Y ou Z é um planeta e / ou uma grande lua planetária.

Agora aquele * último * parece interessante!
Esse último conta. O eclipse de uma lua é um eclipse, não importa se você o viu da superfície de um planeta, ou da superfície de outra lua, ou mesmo de uma nave espacial. Você viu um eclipse, mesmo que os astrônomos da corte do Shogun não pudessem ter previsto que você estaria lá para vê-lo.
Acabei de transmitir ao vivo o início da resolução desse problema usando CSPICE: https://www.twitch.tv/videos/513632912
Adicionada isenção de responsabilidade importante mostrando que essa não resposta está errada.


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