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居住在行星的卫星上的文明应该有怎样的历法系统? 第1页

  

user avatar   bei-ji-85 网友的相关建议: 
      

先写几个指定历法的主要因素:

1. 恒星周期;
2. 大星体的天空位置;
3. 气候变化;

第一个可以计算出年、日;
第二个可以计算出月(如果有月的概念);
第三个可以计算出年、季节;

对于生活在卫星上的文明来说,如果要生存,卫星必须足够大,那么母星就要更大,结果是卫星被潮汐锁定,所以想要不被母星潮汐锁定是很难的,对于这种卫星来说,一个月等于一日。

地球的季节变换是因为地球自转轴有倾角,但相对比较简单。卫星的季节变换则复杂的多,因为卫星自身自转轴可能有倾角,同时绕母星的轨道也有倾角,母星自转轴可能有倾角。

所以对于卫星来说,日、月的定义比较简单,但季节的定义比较复杂,应该包括小季节和大季节,小季节是以月为周期循环的,类似于星期,大季节以母星的公转周期循环的,类似于年。

但由于母星公转周期与卫星公转周期不一定是整倍数关系(如:朔望月是29.5天,每个回归年有12.3个朔望月),所以还可能要通过置闰的方式来同步二者的关系。

最后是关于年的定义:

如果卫星自身的倾角很小,那么母星的自转倾角就可能对气候产生更大影响,此时大周期可能更倾向于用母星的回归周期;

如果卫星自身的倾角很大,同时母星的自转倾角很小,那么影响气候的主因就应该是卫星的公转周期,这种情况下,可能未必使用母星的回归周期。

如果卫星的轨道倾角和母星的自转都很大,那么就真是大麻烦了,可能以二者的回归最小公倍数作为年的定义;

以上是关于定义的考虑,下面找几个例子:

土卫六:

转轴倾角:0度(不倾斜),轨道周期15.945地球日(潮汐锁定),轨道倾角0.34854度。

母星转轴倾角2.485240度,公转周期29.657296年,转轴倾角26.73度

土卫六上的文明的历法:

1月(或者叫1小年):15.945地球日,月内不分四季,1月=1日,月内可能有行星食;
1年(或者叫1大年):29.657296地球年,大年内有比较小的季节差异,1大年内有679.355723个小年,所以还要有闰月(类似农历历法),用来同步季节变化,闰月可能接近月每45年16闰(0.3555556),或者每700年249闰(0.355714,不太可能,时间有点长)

土卫九:

这颗卫星就比较不规则一点。

自转轴倾角:152.14度,轨道周期:550.48地球日,自转周期9小时16分,轨道倾角151.78(相对于土星轨道平面),母星数据同上。这个卫星是有1日的概念的,因为它不是潮汐锁定的。

1日为自转周期9小时16分;
1月为550.48地球日,月内有明显的四季(因为自转轴有倾角);
1年为29.657296地球年,由于绕母星轨道有倾角,所以在一年内,四季变化的强度是不同的,这个月的夏季和下个月的夏季可能不一样热。

以上都是相对简单的模型,太阳系中的卫星还有很多运行比较特别的:

土卫七:没有固定自转轴、自转周期不确定;
海卫一:有时候极轴对着太阳,每80多年换一次,季节变化非常极端;

这些卫星的历法比较难设计。

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一年前写的答案,有些错误,已经更正。




  

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