Может ли планета-сирота/изгой иметь луну?

Есть ли какая-то причина, по которой у планеты-сироты или блуждающей планеты не может быть луны? Скажем, это началось в нормальной системе, а затем было выброшено из-за нестабильной орбиты.

Если бы вначале не было луны, конечно!
Это зависит от (более крупной) проблемы, которую вы пытаетесь решить. Если вам нужна обитаемая луна, то ее вращение и обращение вокруг планеты может быть полезным способом генерировать тепловую энергию за счет приливных сил, создающих внутреннее трение. Какую основную проблему построения мира вы пытаетесь здесь решить? В противном случае, возможно, стоит последовать предложению «быстрее света».
Планета определенно может иметь луну. В конце концов, если проходящая мимо звезда собьется со своей орбиты и в конечном итоге улетит в космос, она может удержать Луну так же, как она вращается вокруг одной звезды. Существует предел (сфера Хилла, 1,5 млн км против 0,38 млн км для Луны), поэтому слишком близкое сближение со звездой может убрать Луну. Без такого близкого столкновения может быть сложнее разработать решение для выброса планеты.
Является ли это дубликатом astronomy.stackexchange.com/questions/1236/… ?

Ответы (4)

Конечно, планета-сирота могла бы сохранить свою луну.

Не нужно применять импульс к планете, чтобы заставить ее выйти из-под контроля. Вместо этого можно было бы так же легко приложить импульс к звезде, вокруг которой она вращается (хотя импульс должен быть на порядки больше). Как только разница в скоростях между планетой и звездой превышает космическую скорость, планета выходит из-под контроля.

Если бы звезда проходила близко к нашему Солнцу, ускорение, привносимое Солнцу, могло бы привести к тому, что дифференциальная скорость Солнца и Юпитера превысит скорость убегания, в то время как локальная орбитальная система Юпитера останется относительно нетронутой.

Я использовал Universe Sandbox, чтобы создать симуляцию, демонстрирующую эту возможность и показывающую, что луну можно сохранить на планете-изгое. Выложил результат на ютуб:

+n!n-факториальные голоса за ответ как за симуляцию, так и за видео! Можно ли указать название используемого программного обеспечения?
Кроме того, мне все еще любопытно, прошел ли мой прогноз о том, что пара может быть выброшена чем-то (вероятно, намного меньшим, чем Сириус, например, 2-кратный Юпитер), близко к ним, а не к Солнцу, оставив Ио встревоженной, но все еще привязанной к Юпитеру. Я предполагаю, что он должен быть довольно быстрым и двигаться примерно в том же направлении, что и Ио (относительно Юпитера) при наибольшем сближении, возможно, а также в том же направлении, в котором Юпитер двигался относительно Солнца. Я предполагаю, что это должен быть еще один Юпитер-изгой, менее вероятное событие.
@uhoh Используемое программное обеспечение представляет собой игру / симулятор под названием Universe Sandbox. Я купил свою копию в магазине Steam: store.steampowered.com/app/230290/Universe_Sandbox .
Я думаю, что могу довольно легко убрать Сириуса и добавить еще одного юпитерианца в свою симуляцию. Я посмотрю, смогу ли я получить катапультирование с близким проходом Юпитера, который удержит Ио.
Большой! :-) О, это прямо в вашем ответе, извините, я пропустил это. вас может заинтересовать добавление ответов на вопрос. Доступно ли приближение общей теории относительности во вселенной Sandbox (1 или 2)? и Universe Sandbox 2 точное представление гравитации и реалистична ли Universe Sandbox 2? на самом деле, теперь я добавляю universe-sandboxтег ко многим вопросам, чтобы их было легче искать.
@uhoh Твоя интуиция на высоте. Очень близкое прохождение двойного Юпитера по массе на скорости 20 км/с может сдвинуть Юпитер с солнечной орбиты, в то время как орбита Ио вокруг Юпитера сохранится, хотя и с гораздо большим эксцентриситетом. Приливное нагревание делает Юпитер довольно жарким, поскольку он проходит вблизи границы Роша более крупного Юпитера. Дайте мне знать, стоит ли публиковать видеозапись симуляции. Кстати, я считаю, что этими симуляциями можно поделиться с другими, у которых есть такая же игра.
Почему бы мне не задать новый вопрос, основанный на предположениях в моем ответе здесь, что-то вроде «Я привел здесь аргументы дельта-v, но как они выдерживают проверку F = ma?» Это дает место для нового ответа. На него можно ответить простым описанием начального и конечного состояний и, возможно, одним или двумя снимками экрана, но, конечно, видео было бы весьма интересно читателям, я уверен!
Я не знаю способа поделиться установочными файлами в Stack Exchange, если только их нельзя опубликовать в виде текста, например, сценария. Лично я не запускаю программы; если мне нужна траектория, я настраиваю ее на питоне. Конечно, я не могу делать сверхновые звезды таким образом. :-)

Может ли планета-сирота иметь луну?

Да.

Есть ли какая-то причина, по которой у планеты-сироты или бродяги не может быть луны?

Да, в этом ответе перечислены некоторые возможности.

То, что вы не спросили, было:

Есть ли какая-то причина, по которой ни одна планета-сирота или планета-изгой не может иметь луну?

и на основе двух предыдущих No.

Любое бесконтактное гравитационное ускорение, которое могло бы оттянуть планету от ее звезды, имеет некоторый шанс достаточно разогнать ее луны, чтобы остаться с планетой.

Если бы возмущающий объект находился в несколько раз дальше орбиты Луны от планеты, вполне вероятно, что он остался бы с планетой.

Если посмотреть на это под углом с точки зрения дельта-v, Юпитер вращается вокруг Солнца со скоростью 13,1 км/с, а его внутренний галилеев спутник Ио вращается вокруг Юпитера со скоростью 17,3 км/с.

Не занимаясь математикой, я думаю, что вполне возможно, что вы могли бы дать Юпитеру импульсивный толчок со скоростью 13,1 км/с в оптимальном направлении, и Ио осталась бы привязанной к нему, но теперь на гораздо более эллиптической орбите.

Обратите внимание, что в примере с Юпитером используется очень теоретический сценарий: внезапное ускорение Юпитера, которое также не влияет ни на одну из его лун. Более реалистичным сценарием было бы прохождение очень массивного тела, воздействующего на Юпитер своей гравитацией. Это ускорит спутники Юпитера так же, как повлияет на сам Юпитер.
@Philipp Я предлагаю, чтобы возмущение проходило в пределах «нескольких оборотов орбиты Луны дальше от планеты», поэтому, хотя это может повлиять на оба, между ними будет некоторая разница. Я утверждаю, что Ио останется связанной, глядя на проблему «наклонно с точки зрения дельта-v», но я не зашел так далеко, чтобы сказать, что возмущение должно быть импульсом. Думаю, я просто смоделирую его на Python и сравним с любыми другими моделями, которые могут возникнуть .

Есть довольно много возможных причин, по которым у «планеты-изгоя» нет луны.

  1. При формировании своей первоначальной солнечной системы планета никогда не имела лунной формы. Вероятно, это может произойти, если планета является каменистой планетой, близкой к своему солнцу, где такие планеты с меньшей вероятностью образуют луны, когда система молода.
  2. Он ни разу не захватил луну за время своего пребывания в своей первоначальной солнечной системе. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что многие луны «захвачены», возможно, будучи ранними планетами или астероидами, которые имеют неправильные орбиты и попадают в гравитационное поле планет.
  3. У него действительно была луна/луны, но когда планета была «стянута» со своей первоначальной орбиты (предположительно чем-то большим и близким), она была отброшена в космос, а луны были уничтожены/разорваны, поглощены либо большим телом, либо планета, или отлетели на другую траекторию.

Однако имейте в виду, что планета-изгой должна была бы настолько исказить свою орбиту, чтобы «избежать» гравитационного поля не только своего солнца, но и других планет своего солнца. Это означает, что для того, чтобы это произошло, гравитационное притяжение должно быть действительно большим — возможно, планета типа Юпитера притягивает маленькую планету типа Меркурия, достаточно, чтобы резко изменить направление, но недостаточно, чтобы приливные силы разорвали ее на части.

Вы можете в значительной степени игнорировать эффекты других планет. Их масса обычно незначительна по сравнению с массой родительской звезды, и каждая пара планет имеет тенденцию иметь относительные скорости, намного превышающие скорость убегания любой из планет на взаимном расстоянии.

Обнаружен возможный случай планеты-изгоя с луной. См. эту статью и общий синопсис от Nature . В этом случае есть 2 возможных решения при моделировании наблюдений:

  1. Планета с малой массой Юпитера и луна с массой в половину Земли довольно близко к нам.
  2. Звезда с малой массой (0,12 Msun) с суперземлей (очень неопределенная масса) вдали.

К сожалению, в настоящее время нет способа различить эти 2 возможности. Обнаружение тусклой звезды возможно с помощью будущих оптических телескопов. Это был ответ для астрономии StackExchange

Может ли планета-сирота/изгой иметь луну?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v