Как долго длится солнечно-солнечное затмение в двойной звездной системе?

Преамбула: я читал эту ветку о затмениях с одиночной гравитационной скважиной в бинарной системе. И этот на представлениях бинарной системы. И это во время солнечного затмения луны газового гиганта. И (теперь) это о временах года в двойной звездной системе.

Я соавтор исторического фэнтезийного проекта, и один из наших элементов немного научно обоснован: мир истории включает в себя планету в двойной звездной системе. В частности, что наша планета вращается вокруг одной звезды (очень похожей на Землю), которая, в свою очередь, вращается вокруг другой звезды, гораздо большей, но гораздо более далекой.

Одним из событий нашего повествования является затмение далекой звезды (А) ближней звездой (В), как показано ниже на очень технической иллюстрации, которую я только что сделал за пять минут с помощью MS Paint:

Я лучше пишу.

Излишне говорить, что не в масштабе. Наверное.

В какой-то степени детальная механика того, как одно солнце затмевает другое, не является жизненно важной для моих целей (хотя мне было бы интересно узнать об этом от любого, кто обладает полезными знаниями по этому вопросу). Что мне в основном интересно узнать, так это:

Как долго может длиться такое затмение с точки зрения планетарного наблюдателя?

Моя интуиция подсказывает, что если бы все три тела были идеально выровнены на плоскости, период затмения определялся бы только периодом обращения планеты вокруг В. По мере вращения планеты более удаленное А казалось бы выскальзывает из-за В и постепенно циклически перемещаются в «ночное» небо, в конечном итоге возвращаясь в «дневное» небо, чтобы снова затмиться, когда планета завершает свой год.

В этом случае, я думаю, продолжительность может составлять несколько недель, может быть , месяц, в зависимости от того, насколько большими A и B появляются в небе (если все это происходило на Земле). Итак, во-первых, это звучит правильно?

Из этого, что я также хотел бы знать, это следующее:

1) Можно ли сделать частоту затмений правдоподобно менее регулярной, чем просто ежегодной?

Я думаю о смещенных плоскостях звезды к звезде или звезде к планете , или, возможно, о колебании орбиты одной звезды или другой. Что-то, что сделало бы затмение предсказуемым, но менее очевидным. И если бы это привело к странной неравномерности появления двух звезд на небе, это было бы просто отлично. Чем страннее, тем лучше.

2) Есть ли способ увеличить продолжительность затмения?

Например, будут ли разные направления двух орбит влиять на то, как это воспринимается, или что-то в этом роде.

В идеальном мире мы могли бы обосновать утверждение о том, что затмение происходит раз в двадцать (или сто) лет и длится год (или пять) , когда бы оно ни происходило . Соотношение 100/5 было бы отличным, или даже более длительный период ожидания, но я бы взял 20/1! Тем не менее, я бы предпочел, чтобы это имело некоторую степень строгости, поэтому, если нет правдоподобного способа расширить его, знание этого было бы столь же ценным.

Любая предложенная помощь будет принята с благодарностью, наряду с приветствием в нашем проекте, когда рассматриваемое событие окажется в центре внимания.

Не могли бы вы разделить это на последующие вопросы? Сначала надо сделать вашу систему стабильной, потом как бы она выглядела в простейшем, наиболее вероятном варианте этой системы, а уже потом, если нужно, сделать ее "больше".
@Mołot Этот вопрос касается затмений в двоичной системе. Да, было бы неплохо узнать, стабильна ли система. Задавать вопрос о стабильности для улучшения этого кажется неуместным.
Существует очень интересный факт, что и Земля, и Луна имеют одинаковый угловой размер, если смотреть с Земли. В результате ваши две звезды имеют одинаковый размер. Если вы хотите по-настоящему драматического освещения и множества странных затмений, попробуйте пожить на луне газового гиганта.
Mołot и a4android: да, его следует считать стабильным. Я просто пытаюсь выяснить, какое системное устройство могло бы убедительно послужить основой для того, чего мы хотим, если это возможно. sdfgeoff: да, хотя мы и не стремимся к световым эффектам, а скорее к тревожной инопланетности в момент осознания. Идея состоит в том, что наши посетители ошибочно принимают Солнце А за странную луну, постоянно полную, до того момента, пока они не станут свидетелями солнечного затмения, в котором «луна» проходит позади Солнца, а не впереди него.
Спасибо за дополнительные данные, @MonicaCellio (и тем, кто их вам предоставил)!
На самом деле это не моя область знаний, но как Солнце А может быть таким огромным, но таким же ярким, как луна, если смотреть с этой планеты? Я предполагаю, что большую часть времени Солнце А будет размером с обычную звезду для невооруженного глаза, что приведет к разной продолжительности затмений в зависимости от того, где точка пересекает круг. Если только мы не имеем дело с чем-то сверхбольшим — и я думаю, в этом случае оно должно выглядеть намного ярче.
raditz_35, не могу сказать - но для моих целей важна продолжительность затмения. Тем не менее, существуют феноменально большие звездные тела, поэтому идея о том, что одно из них может служить центром орбиты для звезды, похожей на наше Солнце, и что эти две звезды должны быть сопоставимого размера, если смотреть с планеты, кажется неверным. мне невозможно.

Ответы (2)

Я не могу представить, чтобы такая система действительно работала. (но я стар, не настолько сообразителен и не разбираюсь в орбитальной динамике). Согласно Википедии, самая продолжительная продолжительность солнечного затмения, рассчитанная до сих пор, составит 7 минут в августе 2186 г. н.э. Самый длинный орбитальный период основных естественных спутников (который может быть оспаривается, поскольку «основной» здесь не определено четко, я бы предположил, что их орбитальный эксцентриситет имеет решающее значение, он должен быть << 0,5, но опять же, что я знаю?) у Фиби в 550 дней, или менее чем в два раза больше долго, как Земля. Так что, возможно, вы могли бы разумно удвоить продолжительность до 15 минут. Продолжительность месяцев? Я так не думаю. Но с очень-очень медленно вращающейся планетой, с очень-очень плотной атмосферой и со значительным эксцентриситетом я вовсе не уверен, что это невозможно.

Но в моем случае речь идет о затмении одного солнца другим солнцем . В настоящее время я предполагаю более или менее эквивалентный земному период обращения планеты вокруг Солнца B, но чрезвычайно длительный период обращения Солнца B вокруг Солнца A, вероятно, на таком большом расстоянии, что не будет заметного изменения в положение между ними от точки зрения жителя планеты. Это означало бы, что значение имеет орбита планеты, а не ее вращение.
«Не ротация Сола Би», — должен был сказать я.
Добро пожаловать на WorldBuilding.SE! Если у вас есть время, посетите экскурсию и посетите справочный центр , чтобы узнать больше о сайте. Развлекайся!

Система B практически идентична Солнечной системе: похожий на Землю мир вращается вокруг Солнца, подобного Солнцу.

Остается проблема SunA. Мы знаем, что его угловой размер должен быть таким же, как у SunB.

Угловой размер для достаточно больших расстояний обратно пропорционален самому расстоянию (удвоение расстояния уменьшает угловой размер вдвое). Предположим, что SunA находится на расстоянии 40 а.е. от SunB; тогда она должна быть в сорок раз больше, что делает ее гигантской звездой.

И тут начинаются проблемы, ведь на таком расстоянии Солнце было бы примерно в 250 раз ярче полной Луны. И наоборот, эта звезда должна быть в 250 раз слабее Солнца.

Низкая светимость и белый цвет делают его белым карликом, а угловой диаметр требует, чтобы он был размером с Альдебаран .

Итак, начиная с того, что звезда должна быть большой и сине-белой или желто-белой , нам нужно посмотреть в центральную верхнюю часть диаграммы Герцшпрунга-Рассела.

Там мы находим Полярную звезду А , радиус которой в 37 раз превышает радиус Солнца. Это молодая звезда, и ее положение на диаграмме вызывает несколько других проблем, но давайте попробуем.

К сожалению, Полярная звезда в 1260 раз ярче Солнца, так что на таком расстоянии она будет более чем наполовину светлее Солнца. Маловероятно, что кто-то может принять его за луну. Меньшая и более тусклая звезда также была бы заметно краснее.

Полярная звезда также в 5,4 раза массивнее Солнца, поэтому две звезды будут вращаться вокруг общего центра тяжести примерно в 32 а.е. от Солнца B и нашей планеты с периодом обращения около 80 лет.

Затмение будет происходить раз в год. «Тень» будет такой же большой, как Солнце, что означает около 1,4 миллиона километров. Затененная область, если предположить, что три тела компланарны, а "Земля" движется со скоростью 30 км/с, будет пересечена примерно за тринадцать часов (немного больше, поскольку Солнце B, вероятно, движется в том же направлении, что и Солнце A).