ОЧЕНЬ видно

Планета-гигант будет находиться в «троянской» точке Лагранжа L4 или L5 Земли вокруг Солнца.

Или, точнее, Земля находилась бы в троянской точке планеты-гиганта L4 или L5.

Стабильность:
чтобы троянская точка L4 или L5 была стабильной, отношение масс первичной планеты (солнца) к гиганту должно быть не менее 25:1, а отношение масс планеты-гиганта к ее троянскому компаньону также должно быть быть не менее 25:1
Математика здесь: https://wmap.gsfc.nasa.gov/media/ContentMedia/lagrange.pdf
Для планеты-гиганта размером с Юпитер с Землей в троянской точке эти соотношения масс вполне удовлетворяются.
Орбита будет стабильной даже в астрономических масштабах времени. Луна Земли также будет разрешена в конфигурации, аналогичной существующей, хотя эта орбита будет лишь несколько стабильной и приведет к потере Луны намного раньше, чем для текущей конфигурации.

Внешний вид: Гигант будет виден под углом 60 градусов от Солнца. Либо перед рассветом (если Земля находится в L5), либо в хвосте после захода солнца (если Земля находится в L4).
Юпитер будет отображаться в виде идеального полукруглого выпуклого шара, указывающего на Солнце.
У него будет видимый диаметр 0,053476 градуса, что почти ровно 1/10 ширины Луны.
Если предположить, что приближение к Солнцу не меняет его внешний вид, его видимая яркость составит 0,73% от полной Луны, или примерно в 75 раз ярче, чем Венера в лучшем виде.
Его точно будет видно даже при дневном свете, как небольшой пастельный полукруг.

Это точки Лагранжа системы Земля-Солнце.

L1, L2 и L3 лежат на линии, проходящей через центры двух больших тел, а L4 и L5 действуют как третьи вершины равностороннего треугольника, образованного центрами двух больших тел.

Точки L4 и L5 представляют собой устойчивые гравитационные колодцы и имеют тенденцию затягивать в них предметы. Точки L1, L2 и L3 являются положениями неустойчивого равновесия. Любой объект, вращающийся в точках L1, L2 или L3, будет стремиться сойти с орбиты.

Точки L4 и L5 стабильны при условии, что масса основного тела (например, Земли) как минимум в 25 раз превышает массу вторичного тела (например, Луны).

L4 и L5 для наблюдателя на терминаторе будут находиться на высоте 60 градусов над горизонтом и, следовательно, будут видны в течение примерно 4 часов после захода солнца или за 4 часа до восхода солнца.

Поскольку тело гигантское, оно наверняка будет отражать достаточно света, чтобы быть видимым.

Я думаю, что в этом случае титул троянской планеты достался бы меньшему телу.

Точки L4 и L5 расположены в вершинах удобных равносторонних треугольников, если предположить, что рассматриваемая орбита в основном круглая. Это означает, что если бы Земля была трояном, тело, с которым она вращается, было бы на расстоянии ~1 а.е. от нас (или около 150 миллионов километров). Если бы тело было размером с Юпитер (т.е. диаметром ~143000 км), его видимый угловой диаметр был бы около 3'17" дуги... это примерно десятая часть диаметра Луны или Солнца, видимых с Земли, и намного больше, чем любой из других планет.Учитывая, что средний человеческий глаз (что бы это ни было) может иметь разрешение примерно в одну угловую минуту , планета, будучи в три раза больше, чем это, должна быть, очевидно, маленьким круглым пятном в небе, а не просто яркой точка света(Первоначально я сказал здесь «круг», но это будет лишь частичный круг из-за того, что он находится под углом к ​​солнцу... он может казаться или не казаться кругом невооруженным глазом, но даже при слабом освещении. бинокль с питанием или другая помощь, это будет явно не круглая. Он всегда будет иметь одинаковый размер и форму, независимо от времени суток или года. )

Для примера в грубом масштабе, вот изображение луны с кругом диаметром примерно 3 угловых минуты, нарисованным на Mare Serenetatis, который составляет около 6 угловых минут в поперечнике, и вы можете выйти на улицу в следующий раз, когда у вас будет ясная ночь с полная луна и увидеть относительный размер для себя.

абсолютная величина Юпитера $H$можно рассчитать по его диаметру и геометрическому альбедо (0,538), что дает примерно -9,5. Видимая величина той же планеты на орбите Земли, но на расстоянии 60 градусов от нее будет:

где$H$абсолютная величина,$D_{BS}$это расстояние от тела до солнца,$D_{BO}$расстояние от тела до наблюдателя,$D_0$это расстояние между Землей и Солнцем и$q(\alpha)$это то, что называется фазовым интегралом, который для диффузно отражающей сферы (которая является разумной моделью планеты) при 60 ° составляет около 0,406 и представляет собой часть солнечного света, рассеянного от планеты, которая отражается к нам. Все расстояния удобно равны 1 а.е., что дает газовому гиганту видимую звездную величину -8,5 . Между прочим, это ярко ... ярче любой другой звезды или планеты на небе и уступает только Луне и Солнцу. Он будет в 25 раз ярче Венеры в самом ярком свете (а Венеру можно увидеть невооруженным глазом на рассвете и в сумерках), в 10 раз ярче МКС и эквивалентен самым ярким вспышкам иридия .. В наши дни вы не можете надежно увидеть такие яркие вещи, как эти вспышки, когда исходные иридиевые спутники были выведены с орбиты, но, по-видимому, их можно было увидеть в дневное время , даже за пределами обычной временной шкалы наблюдения за Венерой.

Да, планета размером с Юпитер на той же орбите, что и Земля, определенно будет видна. Планета Юпитер видна невооруженным глазом в ночном небе даже на расстоянии от 400 до 600 миллионов миль от Земли, поэтому, если ее переместить примерно на 93 миллиона миль от Земли, она будет намного ярче и заметнее.

Если в Солнечной системе есть гораздо более тусклая звезда, аналоги Земли и Юпитера должны будут иметь общую орбиту, которая намного ближе к звезде, чем в нашей Солнечной системе, чтобы аналог Земли был достаточно теплым.

Поскольку орбита Луны эллиптическая, и она приближается к Земле и удаляется от нее, угловой диаметр Луны, если смотреть с Земли, колеблется от 29,3 до 34,1 угловых минут. Поскольку в одном градусе дуги 60 угловых минут, угловой диаметр Луны, видимой с Земли, составляет около половины градуса.

Юпитер имеет экваториальный радиус 71 492 км и, следовательно, экваториальный диаметр 142 984 км. Чтобы иметь угловой диаметр 0,5 градуса, Юпитер должен был бы находиться на таком расстоянии, чтобы длина окружности вокруг точки наблюдения была 720 раз по 142 984 километра, или 102 948 480 километров. Таким образом, радиус этого круга будет 16 384 773,32 километра.

Таким образом, аналог Юпитера и аналог Земли будут вращаться вокруг аналога Солнца на расстоянии 16 384 773,32 км, и они будут разнесены по орбите на 16 384 773,32 км друг от друга. 16 384 773,32 километра составляют около 0,109524447 астрономических единиц (а.е.), или почти 11 процентов расстояния между Землей и Солнцем.

Отмечу, что потенциально обитаемая экзопланета Gliese 180 b обращается вокруг красного карлика Gliese 180 в своей околозвездной обитаемой зоне на расстоянии 0,103 а.е. с периодом около 17,38 суток. Gliese 180 — звезда спектрального типа M2V или M3V.

И планета, вращающаяся вокруг своей звезды, которая близко прилегает к этой звезде, ее вращение замедляется до тех пор, пока одна сторона всегда будет обращена к звезде, а другая сторона всегда будет обращена в сторону. Это может сделать жизнь на планете невозможной. С другой стороны, достаточно плотная атмосфера и океаны могут переносить тепло с дневной стороны на ночную сторону планеты. А гравитация близлежащей планеты-аналога Юпитера может помешать планете-аналогу Земли стать приливно-приливной привязанностью к своей звезде.

Предположим, что Планета X находится в точке L3 Земля-Солнце - будет ли она все время скрыта от нас? Нет. Поскольку орбита Земли эллиптическая, Планета X будет видна вскоре после того, как Земля пройдет свой перигей. Эта проблема находится в классической механике Гольдштейна.