Могут ли Плутон/Харон поддерживать атмосферу между ними?

Несколько вдохновленный этим вопросом: может ли такая развитая цивилизация, как люди, существовать на планете / карликовой планете, такой как Плутон?

Предположим, что две карликовые планеты вращаются по приливной орбите друг вокруг друга. Предположим, что массы обоих тел одинаковы. Не обращайте внимания на то, как она развивалась (атмосфера может быть создана искусственно)… и примите маленькую гравитацию.

Может ли атмосфера оставаться стабильной в пространстве между этими двумя телами?

Я предполагаю, что между этими двумя телами, поскольку они вращаются друг вокруг друга, есть место, где гравитация в основном компенсируется двумя телами и имеет область в центре микрогравитации. Может ли существовать своего рода атмосфера между этими двумя телами, подвешенными между ними? Если да, будет ли атмосфера распространяться на поверхности планет? Какой тип орбитальной скорости должен быть, чтобы поддерживать эту полустабильную (под стабильной я подразумеваю существование в течение пары сотен лет, искусственные процессы могут регенерировать ее ... просто любопытно, если бы она просто рассеялась или система могла бы быть стабильный.

В качестве альтернативы, может ли эта установка быть реалистичной с более крупными планетарными телами? Могут ли несколько тел (4+ или даже кольца), вращающихся вокруг этой установки, иметь между собой стабильную атмосферу?

Расширение:

Это не поиск местной жизни ни на одной из планет... пойдите с видением искусственной среды обитания, помещенной в центр этой планетоидной установки (включая атмосферу, искусственно созданную при создании установки). Будет ли атмосфера стабильной или она рассеется так же быстро, как и создастся? Возможно ли покинуть космическую станцию ​​и побродить в этой атмосфере?

@ Винсент Близко, но с небольшим изменением. Ни одна из планет не способна поддерживать атмосферу самостоятельно. Больше похоже на два (или более) планетоида, поддерживающих атмосферу в пространстве между ними (так что сторона планет, обращенная к космосу, находится в полном или почти полном вакууме) ... что-то вроде маленького атмосферного пузыря, ставшего устойчивым благодаря телам, вращающимся вокруг него. «Пузырь» не обязательно должен соприкасаться с каким-либо планетоидом (фактически предпочтительнее, если это не так).
Никогда бы не подумал, что один из моих вопросов вдохновит кого-то задать вопрос
@CrazySlayaNinjaBear Вот что происходит, когда вы собираете достаточно творческих людей в одном месте. Мы все запускаем идеи друг в друге :)

Ответы (4)

Короткий ответ: да.

Однако лучшим ответом было бы «не естественно». Точка, о которой вы говорите, где гравитация между двумя вращающимися телами уравновешивает центробежную силу, является первой точкой Лагранжа , или сокращенно L1.

Таких точек пять, и все три, лежащие на линии, соединяющей два тела (L1, L2 и L3), неустойчивы. Подумайте о попытке сбалансировать карандаш на кончике: даже если карандаш должен балансировать, если он стоит строго вертикально, на практике баланс никогда не достигается. Только некоторая система управления может удерживать объект на уровне L1 (например, двигатели космического корабля), даже несмотря на то, что фактическое количество силы, которое вам нужно, ничтожно мало.

Даже две оставшиеся точки (L4 и L5, которые ведут и следуют за орбитой меньшего объекта) нестабильны, если отношение масс двух объектов меньше примерно 25, а для Харона и Плутона это отношение составляет около 8 или 9: слишком низкая для стабильных орбит.

Однако даже если бы какая-либо из точек Лагранжа была стабильной, молекулы газа просто движутся слишком быстро: для воздуха комнатной температуры средняя скорость составляет около 1000 миль в час! Чтобы средняя скорость была меньше скорости убегания на L1 (~ 600 миль в час), температура должна быть около 90 К, чуть выше точки охлаждения воздуха в жидкость. Даже при этой температуре какое-то количество молекул газа будет двигаться быстрее и сможет улететь, и если вы сохраните газ при той же температуре, то в конце концов весь газ улетит в космос. Я ожидаю, что даже на Солнце-Юпитере L4 и L5 солнечный ветер будет отталкивать любые скапливающиеся газы.

Не позволяйте этому обескуражить вас! Если вам нужна атмосфера в системе Плутон-Харон L1, я бы предложил использовать огромный надувной космический корабль, вроде гигантского воздушного шара. Вам не понадобится огромная тяга, чтобы удержать его там, достаточно легкого толчка время от времени, чтобы он не улетел. Масса воздуха была бы достаточно мала, чтобы не было заметного гравитационного поля, так что вы бы парили внутри — на самом деле звучит довольно весело!

Стоит отметить, что за исключением L1, «традиционный» взгляд на точки Лагранжа не работает, и вам нужно переделать базовую математику за этим, если массы тел слишком похожи. OP запросил L1, так что это не проблема для этого ответа, просто стоит отметить, чтобы другие не пытались использовать L3 или L5, не задумываясь. Дело не только в том, что они нестабильны. Это также их позиции или даже само их существование.

Теоретически у вас может быть атмосфера, сосредоточенная в центре тяжести между двумя телами. На практике, если бы было значительное количество атмосферы, она, вероятно, имела бы значительную собственную гравитацию, если бы не была очень тонкой. Я также ожидал бы, что атмосфера будет вызывать сопротивление планет, замедляя их взаимную орбиту, пока они не врежутся друг в друга и не станут единым телом в катастрофическом событии.

Такое расположение, безусловно, не было бы стабильным.

Если в установке была масса планеты 1 = атмосфера + масса планеты 2, сделать это более стабильным (не заинтересован в естественном происхождении, рассмотрите любую «технологию», осуществимую для создания этого)? Я надеялся, что атмосфера не оказывала сопротивления ни одному из двух тел, когда они вращались, поскольку атмосфера не находилась прямо на пути ни одного из тел (атмосфера содержалась только в центре).
@ Двенадцатый: я немного смущен тем, что вы себе представляете. Если бы масса газов была притянута к центру бинарной планетной системы, как существо могло бы находиться на одной из планет, а также находиться в атмосфере, чтобы дышать?
@Ellesedil - Ничего естественного, не беспокойтесь о существах, существующих в этом ... думайте больше о продвинутой расе, помещая структуру в центр этой установки (даже до такой степени, что продвинутая раса является теми, кто устанавливает атмосфера в центре). Будет ли он тогда стабилен? немного подредактирую вопрос
Облако газа между планетами не было бы стабильным (его ничто не скрепляет). Газовое облако, содержащее растения, было бы гравитационно связано, но планетам нужно было бы что-то, поддерживающее их орбиты, иначе они потеряли бы энергию, чтобы тянуться и врезаться друг в друга.

Нет. Точка между двумя планетами не стабильна, гравитация оттягивается от нее к планетам, как только вы перемещаетесь даже на крошечное расстояние от средней точки.

Единственный способ получить там атмосферу - это если у вас есть атмосфера на двух планетах, достаточно толстая, чтобы пройти через точку L1. Тогда размер этой атмосферы будет ограничен их общей массой, а не массой одной из планет.

Роберт Форвард написал серию книг, начиная с Rocheworld, о двойной планете, которая настолько тесно связана, что не является круглой, имеет общую атмосферу и в какой-то момент часть океана на одной планете перетекает в другую.

Наука Форварда верна, так что это может быть местом для поиска эффектов такой системы двойных планет.

Могут ли Плутон/Харон поддерживать атмосферу между ними?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v