Двойная планета, «запертая приливом»?

Во-первых, я хотел бы принять определение «двойной планеты» как двух тел, вращающихся вокруг друг друга, где центр тяжести не находится внутри большего тела. Кроме того, системе придется выполнять другие требования к планете (например, опустошить собственную орбитальную область вокруг звезды).

Теперь предположим, что «двойная система» находится на орбите, достаточно близкой к звезде, чтобы быть привязанной к звезде. Как приливные эффекты гравитации звезды повлияют на орбиты планет друг вокруг друга??

Возьмем пример «двойной планеты» (из 0,075 и 0,030 М Е а р т час с разделением 1.17 × 10 6 к м вокруг своего ЦМ примерно 450 г а у с . Они есть 0,085 А U от звезды массы 0,35 М С ты н и, таким образом, вращаются вокруг звезды в 15,3 г а у с . Планетарное вращение / коорбитальный период намного длиннее, чем период обращения вокруг звезды, поэтому я думаю, что планеты будут иметь характеристики одинокой планеты TL.

Мне интересно, как такая система будет развиваться с течением времени. Будет ли кто-то на поверхности одной из планет переживать день и ночь за 15,3 дневных цикла? Будет ли разница в приливных эффектах звезды на планетах разного размера вызывать «прецессию» орбиты или иметь какой-то другой эффект?

Представьте себе разработку долгосрочного календаря для этой системы!!

Это задача трех тел. Нечислового решения нет.
Долгосрочный календарь было бы довольно легко разработать. Это было бы довольно коротко, и последний день в календаре был бы "День разрушения планеты!".
@adrianmcmenamin: Существуют системы из трех тел, которые имеют аналитические решения, или можно показать, что они сходятся к аналитическим решениям. Хотя надуманный сценарий может и не быть одним из них, это не означает, что все решения с тремя телами неразрешимы.

Ответы (1)

Ваш сценарий нестабилен. Простой способ объяснить это — представить, что планеты вращаются вокруг друг друга с той же скоростью, что и вокруг звезды (в вашем сценарии они вращаются еще медленнее).

При той же скорости обращения синодический период практически стремится к бесконечности. (см. схему синодической орбиты Луны).

введите описание изображения здесь

Когда это происходит, внутренняя планета находится на уровне L1 относительно внешней планеты, а внешняя планета находится на уровне L2 относительно внутренней планеты. Это, конечно, не совсем правильно, так как разные массы будут иметь разные сферы холма, а взаимное притяжение двух массивных объектов, имеющих баррицентр за пределами более массивной планеты, объединится в немного более быструю орбиту, но это достаточно близко, чтобы продемонстрировать нестабильность.

Точки L1 и L2 находятся на границе сферы холма и далеко за пределами истинной области стабильности .

Никакая система не может быть стабильной, если Луна (или система двойных планет) вращается вокруг друг друга медленнее, чем они вращаются вокруг центральной звезды. Они должны быть как минимум на 50-67% ближе, чем это позволяет.

Используя орбитальный период или «T» в квадрате = расстояние («большая полуось») в кубе, в соответствии с законами Кеплера , верхний предел стабильного орбитального периода луны вокруг планеты или двойной планеты будет около 19%- 35% периода года планеты. В дальнейшем Луна или бинарная система будут подвергаться риску нестабильности.

Вы могли бы создать синхронную систему, в которой планеты совершали бы обороты друг вокруг друга 4 раза за каждый оборот вокруг Солнца, где они оказывались бы в одном и том же (в основном затменном) положении каждый перигелий, а планета испытывала бы более сильные приливы (меньшие и /или более жидкая планета) ближе к солнцу в перигелии. Я подозреваю, что соотношение орбитальных периодов 4:1 примерно настолько близко, насколько это возможно для стабильной двойной системы планета-звезда, заблокированной приливами, и это было бы странно, но я не вижу причин, по которым это могло бы произойти. не быть стабильным. Это было бы возможно только вокруг небольшой звезды, где планеты были бы достаточно близко, так что все 3 могли бы оказывать значительное приливное воздействие друг на друга. Без сильных приливов вы не получите приливной блокировки.

Вы также не можете иметь приливную блокировку с обоими объектами, когда у них разные периоды обращения. Приливная блокировка означает, что период вращения равен (сидерическому) орбитальному периоду.

Конечно, я должен был знать, что после L1 звезда имеет более сильное притяжение, чем планета. Я не занимался математикой. Однако это заставляет меня задуматься над дополнительным вопросом. Я задам его как отдельный вопрос.
Двойная планета, «запертая приливом»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v