Каковы возможности карликовой планеты, вращающейся вокруг орбиты, противоположной орбите Земли?

Я сочиняю небольшой рассказ о маленьком объекте, вращающемся вокруг Солнца с той же «скоростью», что и Земля напротив Солнца, не обнаруженном нами из-за его положения. Проблемы, которые я вижу в этом, включают следующее.

  1. Мы бы уже обнаружили это из-за гравитации, воздействующей на другие объекты Солнечной системы. Насколько маленьким он должен быть (всего порядка величины), чтобы его нельзя было обнаружить?
  2. Мог бы наш космический корабль за пределами Земли «случайно» сфотографировать его?
  3. Должен ли он находиться в точке Лагранжа 3 ( л 3 ) для того, чтобы иметь наш орбитальный период?

Примечание: я перефразировал вопрос, чтобы перейти от «маленькой планеты» к «карликовой планете», и случайно удалил неправильное слово. Перед публикацией я поднял глаза и увидел, что написал: «Каковы возможности карлика, вращающегося вокруг орбиты, противоположной орбите Земли?» и правда громко рассмеялся. Это выглядело бы странно, ха-ха.

Я хотел бы уточнить, что я не пытаюсь сделать эту планету пригодной для жизни, но на ней будут объекты, оставленные разумными посетителями.
В точке L3 он будет стремиться отойти, если только активно не восстановит свое положение.
Спасибо. Знаете ли вы, есть ли какие-либо способы, которыми она может быть ближе/дальше Земли в стабильном, аналогичном периоде обращения (без какой-либо искусственной помощи)?
Чтобы получить краткое руководство по точкам Лагранжа, послушайте этот подкаст «Дешевая астрономия» portaltotheuniverse.org/podcasts/eps/view/344367 .
Космический аппарат STEREO находился в L4/L5 в 2009 году, сейчас в этом районе находится космический телескоп Spitzer ( en.wikipedia.org/wiki/List_of_objects_at_Lagrangian_points#L4 ). Спитцер, будучи ИК-наблюдателем, безусловно, способен улавливать мелкие объекты, но я не уверен, что он был бы направлен в правильном направлении (вы же не хотите, чтобы он смотрел на солнце).
Интересно, что именно отсюда изначально прибыли киберлюди Доктора Кто в «Десятой планете» 1966 года, двойник Земли, которого они назвали Мондас. К сожалению, мы туда заглянули и даже разместили там спутник, так что нет. Мондас нет.
Возможно, вы захотите поиграть с apod.nasa.gov/apod/ap150112.html , чтобы понять, как это может работать.
Связь Оркуса с Плутоном может дать вам интересную отправную точку.

Ответы (9)

Точка, расположенная прямо напротив Земли на другой стороне Солнца, называется точкой Лагранжа L3. Он находится не совсем на том же расстоянии от Солнца, что и Земля, если предположить, что тело, находящееся там, меньше Земли, поскольку гравитация Земли и Солнца притягивают его.

Однако точка L3 является седловой точкой с точки зрения гравитационного потенциала, а это означает, что она является неустойчивой точкой равновесия. Все, что находится в точке L3, в конечном итоге уйдет, если будет достаточно времени. В конце концов, он, вероятно, выйдет на орбиту вокруг точек L4 или L5, которые будут видны с Земли.

Мы также, вероятно, уже увидели бы планету, учитывая, что было довольно много людей, которые теоретизировали именно такую ​​планету, начиная с Аристотеля и заканчивая некоторыми произведениями современной научной фантастики.

Этот. Точки L3 планет (и другие нестабильные точки) являются наименее вероятными местами в Солнечной системе, где можно найти что-либо, вращающееся вокруг Солнца :-)
«Большое отключение телевизора » Яна К. Мёллера - еще одно научно-фантастическое произведение, в котором фигурирует такая планета. Однако это не обсуждается очень глубоко.

Меньше 100км, да и то вряд ли.

http://en.wikipedia.org/wiki/Counter-Earth#Scientific_analysis

Зонды, посланные к Венере и Марсу, не прибыли бы, если бы там было что-то большее, поскольку они использовали эффекты гравитационной рогатки.

Венера вытащит его с орбиты. Меньшие тела будут больше затронуты притяжением Венеры.

Зонд STEREO, запущенный в 2006 году, должен был его обнаружить. Он находится на орбите Солнца, а не Земли.

Если есть электромагнитные излучения, колебательное движение (вращение) Солнца вокруг своего барицентра выявит их в течение части года.

Земля вращается не по кругу, а по эллипсу, и, таким образом, она движется быстрее на некоторых участках своей орбиты, и, таким образом, может видеть вещи в течение некоторых частей года, которые она не могла видеть в другие части года.

Вам нужно сделать свою контр-Землю современной или специально спрятанной (высокотехнологичной).

Кроме того, какова цель истории? Если вы хотите что-то спрятать, есть другие места, где это можно спрятать. Если вам нужно что-то, до чего легко добраться, то это не особенно легко получить.

Как заявляли другие, точка L3 нестабильна. Как и уже упомянутые L4/L5, которые хорошо наблюдаются.

Интересной альтернативной орбитой могла бы быть Орбита Подковы . В сочетании с действительно хорошим поглощением излучения и достаточно малыми размерами такое тело было бы сложно обнаружить.

Youtube-видео Horseshoe Orbit

Объяснение отсутствия обнаружения во вселенной может заключаться в покрытии почти идеальными солнечными панелями (т.е. поглощающими весь свет/радар для внутреннего питания).

Его нужно было бы обнаружить при прохождении перед другими звездами/телами, и эта трудность усугублялась бы изменением относительного положения между телом и Землей.

Изменить: Добавлена ​​ссылка на видео

Мне нравится этот вариант. Мало того, что это смутно правдоподобно, так еще и достаточно интересно, чтобы добавить немного шутки к истории.

Что ж, первая проблема заключается в том, что если бы Земля существовала «технически», это не была бы планета! ;) Не расчистил путь...

Но я не думаю, что мы получили бы его изображение до 70-х или 80-х годов, но есть разумный шанс, что это где-то было заснято на пленку.

Кроме того, планетоид / карликовая планета, астероид должен был бы иметь точно такой же путь, что и Земля, иначе они бы столкнулись давным-давно. Я пытался найти информацию об орбитальном распаде, но не нашел того, что искал. Я подозреваю, что Земля и меньшее тело, даже если они стартуют на одной и той же орбите, будут распадаться с разной скоростью и, таким образом, в конце концов столкнутся.

Вы всегда можете использовать любую другую карликовую планету/большой астероид, который мы идентифицировали до сих пор (или новый!) для размещения инопланетных артефактов. Следующим лучшим вариантом будет какая-нибудь стабилизирующая технология на карликовой планете, чтобы удерживать ее на месте точно напротив Земли. Просто пусть кто-нибудь «обнаружит» его на старых фотографиях с одной из миссий. Его могла заметить любая из марсианских миссий, поскольку Марсу требуется в два раза больше времени, чем Земле, чтобы совершить оборот вокруг Солнца.

Может ли он иметь другую орбиту (ближе/дальше от Солнца), двигаться по орбите с той же скоростью и всегда находиться напротив Солнца, где мы бы его не увидели, хотя это маловероятно? Мне нравится ваше предложение просто положить его на то, что, как мы знаем, существует, и просто покончить с этим :).
Я могу ошибаться, но мое понимание орбитальной скорости напрямую связано с расстоянием от Солнца. таким образом, ближе было бы быстрее, дальше было бы медленнее...
Расчистка окрестностей — одна из самых неправильно понятых частей определения планеты МАС . Это не означает, что на орбите больше ничего нет, это означает, что тело гравитационно доминирует на орбите. Все остальное на орбите либо является спутником (Луна), либо находится в резонансе (Земные трояны), либо находится на пути к выбрасыванию ( Околоземные астероиды ).
@Schwern напоминает мне фильм о человеке, который поднялся на холм и спустился с горы . Аналогичная нечеткая граница для реки, а не для ручья или дренажного канала.
Определение планеты, данное МАС, — это просто предлог для антиплутонианского фанатизма.
@Oldcat Это скорее случай анти-Эрисианского, анти-Макемакеанского, анти-Хаумеанского, анти-Оркузианского, анти-Седнанского, анти-2007OR10ианского, анти-Кваоарского, анти-Саласианского, анти-Варунанского фанатизма. Если Плутон — планета, то таковыми являются большинство или все из них, и никому не нужно столько новых планет.
Вы могли бы просто добавить дедушкину оговорку для Плутона. Университетские люди понимают, как работает срок пребывания в должности.

Если ваша цель состоит в том, чтобы иметь рядом с Землей тело, которое находится на стабильной орбите, чтобы инопланетяне могли спрятать вещи, выберите трояна Земли . Точки L4 и L5 стабильны, а это означает, что инопланетяне могут полагаться на то, что камень будет находиться там какое-то время. Троянам потенциально требуется меньше дельта-V, чтобы добраться до Луны, что делает правдоподобной немедленную пилотируемую или роботизированную миссию по восстановлению.

Первым и единственным обнаруженным земным трояном был 2010 TK7 в 2010 году. Он небольшой, 300 метров, поэтому не имеет гравитационного воздействия. У него альбедо асфальта или леса, поэтому его трудно увидеть. Вам не обязательно находиться на противоположной стороне Солнца, чтобы вас еще не заметили, вполне вероятно, что их больше, и мы просто их не видели.

Сценарий может быть таким. Запускается новый космический телескоп или перепрофилируется старый для поиска земных троянцев. Ваша цель замечена. НАСА решает, что это будет отличный кандидат для их миссии по перенаправлению астероидов . Зонд отправляется, чтобы сорвать с поверхности «валун», и оказывается, что это не валун. Отправляется пилотируемая миссия.

Как говорили другие, точка L3 нестабильна, и любая масса значительного размера была бы обнаружена уже через возмущения орбит Венеры и Меркурия.

Однако космос огромен, а мелочи в космосе действительно малы. Более вероятным местом для такого скрытого объекта будет либо пояс астероидов, либо троян Юпитера (в точках L4 или L5). Объекту также потребуется очень низкое альбедо (отражательная способность), чтобы избежать обнаружения.

Если вы хотите подтолкнуть его, вы, вероятно, можете сделать свой объект земным троянцем ( пока обнаружен только один земной троянец). Деймос был бы хорошим ориентиром. Его масса составляет всего 24 наноземли, а скорость убегания немногим выше, чем вы можете прыгнуть. Если бы у него было очень-очень низкое альбедо, что-то настолько маленькое вполне могло остаться незамеченным (но мы могли бы сфотографировать это).

На самом деле единственный способ найти что-то подобное — это наблюдать, как он покрывает одну или несколько звезд/планет. Однако, поскольку мы знаем, что это стабильная точка, мы будем искать здесь что-то.

очень темно очень возможно для искусственного объекта. За последние несколько лет мы сделали невероятно черные вещества в новостях. Так что покройте его ультрачерными или геометрическими светоловушками (или обоими)
Обратите внимание, что отражательная и излучательная способности идут вразрез друг с другом — поэтому, хотя ваш объект не будет отражать много света, он все равно будет излучать ту же мощность в инфракрасном диапазоне — его будет очень легко увидеть на фоне в ИК-диапазоне. Или, может быть, даже видимый свет, учитывая, что он абсолютно черный и ближе к Солнцу, чем мы :D
@Luaan, чтобы излучать видимый свет, он должен быть довольно теплым, все же намного теплее, чем черное тело, нагретое только от солнца на таком расстоянии. Если бы это был искусственный объект, то он тоже мог бы иметь активное охлаждение и излучать свое тепло в другую сторону (куда никто не смотрит).
@PaŭloEbermann Да, это хороший момент. У него будет такое же количество падающей энергии, но он будет излучать в два раза большую площадь, поэтому Солнца, я думаю, будет недостаточно для видимого света. Активное охлаждение кажется маловероятным — если только у него не будет большого радиатора, спрятанного в собственной тени. И даже в этом случае он будет частично освещен большую часть времени, поэтому ему действительно потребуется большая излучающая поверхность, при этом он все еще будет скрывать излучатель от нашего наблюдения.

Я хотел бы отметить, что точка L3, хотя и не припаркована, проходит через некоторые солнечные обсерватории, которые находятся на одной орбите с Землей, например STEREO . Проходя мимо, они обыскали L4 и L5 в поисках небольших тел.

Их нынешнее положение довольно интересно; вот график и статичный снимок, довольно близкий к пересечению в интересующей вас точке.:

щелчок

Итак, вот идея для вашей истории: вот как люди обнаруживают невидимый объект.

Это место похоже на парковку на вершине холма без стояночного тормоза; вы не ожидаете, что что-то там останется. Поэтому удивительно найти нечто похожее на прирученную комету! Он покрыт реголитом, чтобы лед был защищен сбоку, и имеет странную форму, которая заставляет его кувыркаться, а не вращаться вокруг нормальной оси. Иногда это позволяет струям газа выходить в правильном направлении, чтобы удерживать его на стоянке. На самом деле, струя, сколь бы слабой она ни была, была замечена. Два корабля посылают радиосигнал и взаимные оптические проверки, когда они проходят. Самолет пустил их обратно к объекту.

1 Возможно. Это зависит от того, насколько он мал. Маленькие тела не вызывают столь больших возмущений у больших тел. Что-то похожее на саму Землю можно было бы обнаружить по возмущениям на Марсе и Венере, но Церера, скорее всего, нет. В любом случае, такой планеты, скорее всего, не существует, поскольку она будет мешать Круитне , а это не так.

2 Нет. Это точно на другой стороне Солнца. Его невозможно обнаружить ни с одного космического корабля вблизи Земли-Луны. Возможно, он был сфотографирован миссиями на другие планеты, такими как "Вояджеры", но их камеры вряд ли направлены на Солнце.

3 Нет. Точки Лагранжа предназначены для меньших тел, а L3 не является стабильной точкой. Это место будет на том же расстоянии от Солнца, что и Земля (1 а.е.), поскольку орбита не зависит от массы.

Моя вина. Я вставил ссылку, которую использую для чтения. Исправлено.

Я считаю, что другие ошибаются насчет точки L3. Точка L3 находится не на другой стороне Солнца от Земли, а на другой стороне Земли от Солнца. Вот почему точка является нестабильной «орбитой» — потому что она движется вокруг Солнца не по эллипсу, а по орбите, которая является одним из 5 решений проблемы трех тел. Фактическая точка по другую сторону Солнца от Земли будет иметь истинную эллиптическую орбиту и будет стабильной, хотя, вероятно, не в течение миллиардов лет только потому, что у нее будет немного другая скорость затухания орбиты, чем у Земли из-за ее отличающегося отношение площади поверхности к массе.

Редактировать. После того, как комментарий ниже был опубликован, я провел небольшое исследование, и оказалось, что моя память была неправильной.

Точка L3 действительно является эллиптической орбитой, но вокруг точки равновесия Земля-Солнце, а не вокруг центра масс Солнца. Причина его нестабильности заключается не в том, что ему не хватает стабильности эллиптической орбиты, а в том, что требования к стабильности этой конкретной эллиптической орбиты гораздо более строгие, чем требования к стабильности других планетарных орбит, в том смысле, что если другие планеты Солнечной системы притягивают планета выходит из своего эллипса, она просто входит в другой, очень похожий эллипс. В этом случае они будут мешать отношениям между скрытой планетой и Землей, что обеспечит постоянное гравитационное смещение.

Извините за путаницу.

Нет, вы имеете в виду л 2 ; оба нестабильны.