楼主的问题很好,我也来参与讨论。
这个问题其实很多人思考过,如果楼主看过阿凡达的话,就可以知道那部电影里也是类似的设定。
为了更好的理解卫星上的昼夜变化,我们首先要了解一个概念叫做潮汐锁定。建议你百度搜索“潮汐锁定”四个字,找一些相关资料看看。潮汐锁定的意思就是卫星会永远以同一面对着主星,这样,你在卫星上看到的主星就会永远在固定的位置上。月球就是潮汐锁定的典型例子,土卫六和土卫二同样都是潮汐锁定的。
所以,卫星可以分为两个面,朝向主星的一面和背向的一面,朝向的那面的人会看到主星永远悬挂在天上固定的位置(不管星空怎么升落),而背向主星那面,人们永远看不到主星。如果是智慧生物,这会造成怎样的文明和风俗(比如,他们的神话传说),我也不知道,你可以自由想象。
另外,我们可以粗略算一下太阳和土星在卫星上的视亮度,来估算一下谁是主要的。太阳的发光能力是土星的3亿倍,但由于接受到的光能和距离的平方成反比,这样,太阳实际上和土星的亮度差就没那么多。太阳离土星14亿公里,土卫二离土星24万公里,土卫六距离是120万公里,根据这些可以算出,在土卫二和土卫六上,太阳看起来的亮度分别是土星的8倍和200倍。注意在地球上看,太阳和月亮的亮度相差40万倍。
下面我们来做具体分析:
在土卫六上,背朝土星那面,永远看不到土星,昼夜规律和其他孤星是一样的。当然,一昼夜长度相当于地球上的20多天。朝向土星那面,规律就有些复杂了,因为土星有盈缺变化,也造成亮度变化,同时也会在一段时间内挡住太阳,这时就是完全的黑暗。不过温度的话由于太阳光度是土星的200倍,应该主要受太阳影响。
在土卫二上,就非常复杂了,要考虑到土星环的影响,因为土星环的直径将近30万公里,所以土卫二实际上还在土星环的范围中。土星环本身很亮,所以在土卫二上应该看到四周很多发光的东西。从这里可以推断,除非处于土星的阴影里,否则土卫二上不会有黑夜。
楼主的问题非常有趣,太有创意了。
土卫六表面很冷,所以生命尤其是智慧生命在土卫六的表面存在的几率不是很大,如果有高级生命存在与土卫六的话,理论上会存在于土卫六的大洋底部(在那里、由于土星与土卫六引力的相互扰动、可能有丰富的地热资源)。就像地球上海底火山以HS生存基础的种群那样。也许我们会没有眼睛,长着很多的腿,哈哈哈。
如果是这样的话,历法对于他们来讲也许是与火山的活动周期有关而不是星球的运动轨迹。
考虑双星的话我觉要分几类,如果土星是一颗小恒星,类似于土卫六这样的,离土星很近,离太阳很远,太阳对其影响基本可以忽略,只考虑土星就可以了;如果两颗恒星相近的话,情况就比较复杂了数学模型我不太清楚,我想楼主可能比我专业,呵呵。
楼主要是时间比较充裕的话可以看看刘慈欣的《三体》就当娱乐了。
图片是地球上海底火山附近的虾。
你让我明白了一个道理,只有行星上才可能有生命,卫星上是不可能演化出生命的。
下面是我的分析:
你这个问题很复杂,要同时考虑土星的自转、公转、土卫二的自转、公转。
土星公转的恒星周期(日) 10759.5 ,相当于29.5年,自转周期(日) 0.426 。轨道倾角(度) 2.5
土卫二的自转和公转相同,周期为32.9小时。倾角为0。
因此土卫二上可分为大年、小年,大年是土星的公转周期是29.5地球年,小年是32.9小时。
土卫二上也有极昼和极夜,分别是赤道上的两点,这两个点你一定能确定,赤道其他位置逐渐过渡,从极昼过渡到极夜,32.9小时分为两天,因在在土星背后时是晚上,每天的天亮时间和天黑时间相同(以小年分析)。
土卫二两个极点有固定的极昼极夜,这点不难吧,从赤道上的昼夜情况向两极逐渐过渡,可明白土卫二上每个点的天亮和天黑时间,同样时间相等(以小年分析)。月球是同样的道理。
大年就是土星的公转周期,符合土星的四季变换。
想的人头疼,你先参考一下吧,如有疑问,再来问我。
楼主说的这几个星球都是极有可能发现地外生命的星球,但是我很遗憾的告诉你,它们太冷了,不大容易演化智慧生命,如果太阳系的生命不是出现在地球而出现在那里的话,估计太阳系完蛋了也没有智慧生命,双太阳更糟糕,辐射高得不得了!你看看被发现的双日太阳系里的行星比地狱还可怕!看了15年discovery不可能没这点知识!建议楼主用软件模拟故事传说中的星球,也许会更有趣。
根据卫星 自转、行星公转理论,在卫星不会有生物产生