Большая луна, маленькая планета - может ли луна размером с Землю вращаться вокруг планеты размером с луну?

Я знаю, что объекты с меньшей массой имеют тенденцию вращаться вокруг объектов с большей массой. Возможно ли иметь планету размером с Луну, масса которой настолько тяжела, что планета размером с Землю вращается вокруг нее, как Луна на стабильной орбите?

  • Планета размером с Луну должна быть настоящей планетой, а не черной дырой или какой-то другой сингулярностью.
  • Луна размером с Землю может быть газовой планетой, каменистой планетой, водным миром или любой другой природной комбинацией.
  • Оба должны быть сделаны естественным образом, чтобы ограничивать их строительные материалы природными, а не только теоретическими материалами.
  • Для этого вопроса меня не волнует, не похожа ли масса и\или орбита на Землю или Луну, только размер (диаметр\окружность) похож на Землю и Луну.
Вы говорите, что сингулярности нет, но как насчет черного карлика вместо «планеты»?
«Я знаю, что объекты с меньшей массой имеют тенденцию вращаться вокруг объектов с большей массой». Неточно. Оба объекта вращаются вокруг центра масс системы.

Ответы (1)

Нет

Таким образом, самая плотная планета, которую может разумно получить, состоит из твердого железа. (Изготовление ее из более плотных материалов маловероятно, учитывая относительную редкость этих материалов, а большой кусок железа может быть чем-то вроде куска звездного остатка после какого-то звездного катаклизма.) Луна имеет объем примерно 21,9 миллиарда. куб км. Железо имеет плотность 7,3 миллиарда тонн на кубический километр. Таким образом, кусок железа размером с Луну будет иметь массу примерно 1,6 * 10^23 кг. Это еще на порядок плотнее, чем в настоящее время, но все же составляет всего около одной десятой массы Земли (а не ее нынешняя цифра, 1%).

Итак, можем ли мы сделать Землю легче? Наименее плотные планетные массы в Солнечной системе — это газовые гиганты, но они также и самые массивные . К счастью, у хороших людей в Гарварде есть спасательный круг для нас. Оказывается, если вы находитесь на приличном расстоянии от звезды, минимальная масса ядра газового гиганта составляет около 0,2 массы Земли . На самом деле авторы постулируют, что Уран и Нептун изначально сформировались как планеты гораздо меньшего размера.

Если предположить (не совсем точно, но здесь мы работаем с числами Ферми), что ядро ​​такой планеты полностью состоит из льда, а общая плотность планеты составляет в среднем 0,9 г/см^3 (тяжелее, чем у Сатурна , но гораздо более низкое отношение газа к ядру), мы все еще можем уменьшить объем планеты примерно до 9 * 10 ^ 23 кг. Это определенно привело бы к более равному гравитационному соотношению (а не к соотношению 100 к 1 с нашей Луной), но разница в диаметрах настолько огромна, что ее невозможно объяснить естественным путем (без погружения в нейтронные звезды или черные дыры, которые вы сказали, что предпочли бы не делать этого), чтобы большее вращалось вокруг меньшего.

Геометрия действительно говорит нам, что вам нужно всего лишь увеличить радиус вашей сверхплотной луны в пять раз, чтобы дать ей стократное увеличение объема и массы (в этот момент связь планета/луна может быть установлена), но это все равно будет в пять раз больше Луны.

Это отличный ответ, но ваше последнее предложение о том, что увеличение радиуса сверхплотной Луны в пять раз сделает ее в пять раз больше, чем Луна, довольно расплывчато. Увеличение радиуса в пять раз сделает его в пять раз больше диаметра Луны (и, таким образом, примерно в 5/4 диаметра Земли), в 25 раз больше площади поверхности и в 125 раз больше объема, что сделает его в 125 раз больше массы Луны. за исключением того, что предполагается, что он примерно в 10 раз плотнее Луны и, следовательно, имеет массу примерно в 1250 раз больше Луны. "Больше" очень неоднозначно.
@MAGolding - отличное замечание; В основном я стремился к эквивалентным массам числа Ферми для отношения Земля/Луна (100 к 1), не задумываясь, насколько это полностью нарушит желаемую конфигурацию ОП.
Большая луна, маленькая планета - может ли луна размером с Землю вращаться вокруг планеты размером с луну?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v