Это потенциальная планетарная установка для системы Альфа Центавра?

Первоначально я разместил это на World Building SE, но мне предложили опубликовать его здесь для лучшего ответа. Я пытаюсь создать [полу]правдоподобную звездную систему на Альфе Центавра для серии. Первоначально предполагалось, что система будет иметь одну обитаемую планету на каждую звезду, но после первых двух попыток я заметил, что возможно сделать обитаемыми как минимум 3 планеты. Последняя попытка на самом деле показывает 5 потенциально обитаемых планет (2 из которых являются бинарными [это еще один вопрос SE]). В конечном счете, я бы хотел, чтобы это было так, поскольку это позволяет сделать вселенную сериала гораздо более разнообразной.

Пытаться:

  • aCen ПланетыНастройка планеты для aCenA
  • aCen B ПланетыНастройка планеты для aCenB

У меня нет доступа или знаний о том, как использовать какую-либо форму программного обеспечения, такого как Universe Sandbox. Я прочитал несколько отчетов об орбитах планет и думаю, что справился с этим «хорошо».

Вот несколько документов, которые я просмотрел для этого: http://adsabs.harvard.edu/full/1997AJ....113.1445W https://arxiv.org/pdf/1801.06131 https://core.ac. Великобритания/скачать/pdf/25201586.pdf

Меня больше всего беспокоит то, что планеты могут вращаться слишком близко друг к другу. Я попытался найти формулу (которую я мог бы понять), которая могла бы помочь в распределении планет. Ближайшее, что я мог сделать, это использовать Mutual Hill Radii. Имеются противоречивые сообщения, в которых говорится, что 10-12 MHR (Delta-H) — это хорошо или плотно упакованная система. Земля и Венера имеют значение около 25 MHR. В одном из отчетов, на которые я ссылался, упоминалось до 25 MHR для aCenA, но также были показаны и несколько других цифр, и после попытки осмыслить все, мой мозг достиг орбитальной скорости.

Вопрос: Достаточно ли стабильно расстояние между планетами, чтобы вмещать планеты в масштабе времени Гигагод? Они не обязательно должны иметь возможность породить жизнь, но они должны быть в состоянии поддерживать жизнь практически без вмешательства человека.

Примечание и бонус: aCen V — это двойная планета, которая вращается с большой полуосью 750 589 км и эксцентриситетом 0,01204. (На изображении желтым цветом есть ошибка, которая показывает 148,623 и эксцентриситет 0,0910) . Наклон должен быть равен 0, так как обе планеты должны находиться в одной плоскости. Последнее примечание: расстояние по большой полуоси указано в мегаметрах (1 миллион метров).

На ум приходит фраза «задача трех тел», за исключением того, что здесь у вас гораздо больше, чем три тела. Я подозреваю, что единственный способ ответить на этот вопрос — смоделировать его, но я не астроном.
Я тоже так думал; насколько я понимаю, даже метод Mutual Hill Radii - это всего лишь концепция. А что касается орбитального резонанса, то для меня он имеет меньше смысла, потому что я видел несколько противоречивых источников по нему.
У меня есть ощущение, что мне, возможно, придется переосмыслить свои орбиты, если только что обнаруженная предполагаемая планета вокруг aCen A окажется правдой.

Ответы (2)

Единственный способ ответить на вопрос об устойчивости — выполнить интегрирование, потому что эта задача не имеет аналитического решения. Существуют приблизительные решения для устойчивости двухпланетных систем (хотя они основаны на несколько более слабом ограничении, которое позволяет самому удаленному объекту уйти в бесконечность), но они не обязательно обобщаются на большее количество планет. Кроме того, планетарные системы склонны к хаотичному поведению, поэтому вы не получите окончательных ответов даже при интегрировании, потому что ошибки вносятся из-за ограниченной точности, с которой могут быть выполнены вычисления.

Вы также должны иметь в виду, что параметры, которые вы указали в таблице, не дают достаточной информации для настройки интеграции:

  • Вам нужен аргумент перицентра ( ю ) и долгота восходящего узла ( Ом ), которые вместе с наклонением образуют набор углов Эйлера, описывающих ориентацию орбиты в трехмерном пространстве.
  • Вам нужна средняя аномалия ( М ) или эквивалент (например, средняя долгота, λ ), чтобы описать, где находятся объекты на своих орбитах.
  • Вам нужно указать, для какой эпохи указаны эти параметры.

Интеграция будет дополнительно усложнена тем фактом, что недостаточно просто смоделировать AB Альфа Центавра, вы также должны учитывать Проксиму, которая может возмущать орбиты пары AB на гигалетних временных масштабах, а также на такая широкая орбита , что вам, вероятно, нужно принять во внимание галактический прилив и неизвестную историю звездных столкновений на пути системы через галактику.

Спасибо за ответ, многое нужно понять. Как лучше всего определить аргумент перицентра и все остальные?
@Markitect - это бесплатные параметры. я и Ом можно рассматривать как широту и долготу орбиты, нормали к концептуальной сфере отсчета, ю описывает вращение перицентра вокруг этого вектора. Это дает ориентацию эллипса в трехмерном пространстве. М увеличивается линейно со временем от 0 в перицентре до 360° в следующем перицентре.

Я думаю, вы, возможно, дали каждой звезде слишком много планет. Альфа Центавра AB - довольно близкая система с большой полуосью 23 а.е. и эксцентриситетом 0,52, что означает, что звезды сближаются в пределах 11 а.е. друг от друга. Планеты не стабильны, если только окружающая их двойная звезда не находится более чем в 3-4 раза дальше, поэтому я думаю, что у ваших внешних планет могут быть проблемы. Если бы эти системы были примерно такими же, как наша, я бы подумал, что у каждой звезды может быть не более пяти планет, и это было бы преувеличением.

Это интересный ответ, но можете ли вы процитировать или дать ссылку на некоторые источники, подтверждающие ваши факты? Например, откуда "более чем в 3-4 раза"? 23 а.е. и 0,52? Спасибо!
Я читал несколько источников, которые давали 1/5 расстояния в качестве максимального орбитального расстояния для каждой звезды. После вычисления сферы холма для каждого я пришел к расстоянию, которое было удивительно похоже на это приблизительное значение. Затем я добавил каждую планету, используя метод взаимного радиуса холма на основе их массы и расстояния. Глядя на один из источников, которые я указал. Они заявляют, что тесная орбитальная установка будет находиться на расстоянии около 20 радиусов холмистой сферы друг от друга. Мне всегда казалось, что планет слишком много, но я не видел условий, которые говорили бы, что это невозможно.
Я опираюсь на работу Роберта С. Харрингтона из Военно-морской обсерватории: Harrington, RS 1977. Орбиты планет в двойных звездах. Астрон. Дж. 753-756.
@Markitect похоже, что ответ на ваш комментарий был случайно размещен не в том месте. В нем говорится: «Я исхожу из работы Роберта С. Харрингтона из Военно-морской обсерватории: Harrington, RS 1977. Орбиты планет в двойных звездах. Astron. J. 753-756».
Это потенциальная планетарная установка для системы Альфа Центавра?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v