Спутники Плутона, кроме Харона, вращаются вокруг Плутона или центр тяжести находится между Плутоном и Хароном?

Поскольку центр тяжести между Плутоном и Хароном находится за пределами Плутона, обращаются ли другие спутники Плутона, кроме Харона, такие как Никс, Гидра, Керберос или Стикс, вокруг Плутона или COG?

Здесь есть обсуждение орбит: arxiv.org/abs/astro-ph/0603214 . Они в значительной степени некеплеровы, потому что гравитационный потенциал, в котором они вращаются, лишь приблизительно эквивалентен потенциалу одного тела с массой, равной сумме Плутона и Харона, лежащего в их общем центре масс.
@BenCrowell - Вы должны сделать это ответом. Все это представление о том, вращается ли X вокруг Y или находится ли центр масс, меня раздражает. Это не вопрос «или-или».

Ответы (5)

Другие спутники вращаются вокруг Плутона и Харона, поэтому в каком-то смысле правильно сказать, что они вращаются вокруг системы Плутон-Харон, а не только вокруг Плутона, поскольку Плутон и Харон вращаются вокруг центра тяжести вне Плутона. На данный момент МАС не занимается классификацией Плутона-Харона как двойной планеты, поэтому все луны считаются спутниками Плутона.

Видео NASA.gov

Чтобы получить больше информации:

В системе Плутон-Харон есть потенциально стабильные плутоцентрические* орбиты, но до сих пор ничего не было обнаружено ни на Острове Стабильности Парусника, ни где-либо еще на траектории пролета New Horizon. В противном случае, как и в трех других ответах до меня; Все они, Плутон, Харон, Никс, Гидра, Стикс и Кербер, вращаются вокруг общего центра тяжести, барицентра, который находится немного за пределами тела Плутона:

   введите описание изображения здесь

         Источник анимации: Новостной центр New Horizon (см. там как плутоцентрическую, так и барицентрическую анимацию)


*Даже любые другие плутоцентрические орбиты вокруг Плутона, но не вокруг Харона или любых других спутников в системе, технически будут вращаться вокруг общего барицентра системы, но, кроме того, будут периодически (резонансные орбиты) или хаотически возмущаться гравитационным влиянием Харон и другие спутники, так что их орбитальный фокус не будет все время находиться точно в общем центре масс. Но в среднем, с течением времени, и при условии, что они не вышли из системы и не ударили какое-либо другое тело, да. Даже несколько фокусов орбит S-типа сойдутся в барицентре системы Плутон-Харон.

+1, Пока что это единственный ответ, в котором упоминаются хаотические эффекты отдельных масс Плутона и Харона, а не просто объединенный центр. Как упоминалось в этой истории: bbc.co.uk/news/science-environment-33005898

Они вращаются вокруг барицентра Плутона/Харона, так как другого места для них нет. Их орбита выходит за пределы Харона, поэтому единственная стабильная орбита будет проходить вокруг обоих объектов. См. это изображение из Википедии .

введите описание изображения здесь

TLDR: если мы чувствуем, что должны упоминать Харон каждый раз, когда говорим о системе Плутона, то мы должны предоставить такую ​​же привилегию и всем другим лунам, поскольку даже они вносят свой вклад в COG; даже если, по общему признанию, не до такой степени, чтобы переместить COG внутрь или за пределы самого Плутона. Таким образом, мы должны были бы сказать, что Никс вращается вокруг центра тяжести системы Плутон-Харон-Стикс-Никс-Керберос-Гидра, и это звучит неуклюже. Поэтому мы обычно говорим, что Никс вращается вокруг Плутона.

По образованию я не физик, а скорее логик и лингвист. Итак, позвольте мне попытаться логически проанализировать вопрос, чтобы дополнить существующие отличные ответы. Вопрос звучит для меня как «Земля вращается вокруг Солнца или центра тяжести системы Солнце-Юпитер?»

Находится ли центр тяжести внутри или снаружи самого тяжелого тела в системе, не имеет большого значения для ответа. Центр Солнечной системы часто находится за пределами Солнца, в зависимости от того, как планеты распределены в это время.

Говорим ли мы о всей системе Плутона как о планете с лунами, карликовой планете с лунами или двойной карликовой планете с лунами, это почти произвольное соглашение, и у нас (не физиков) есть МАС, чтобы сказать нам, какова стандартная терминология день.

Даже «система Плутона» — это просто фигура речи, упрощение. Он был обнаружен таким, какой он был, потому что Уран и Нептун также время от времени посещают клуб, предположительно воздействуя на луны неравномерно в процессе.

Одна подсказка находится в системе слов , уже подразумевающей несколько элементов. Так что да, мы могли бы сказать, что нет необходимости называть все его составляющие элементы после того, как вы однозначно идентифицировали его, даже в логическом или лингвистическом смысле. Но есть еще вопрос классификации. Когда вы говорите Солнечная система , вы идентифицируете систему по более высокому гравитационному классу (Юпитер просто недостаточно массивен, чтобы выдержать термоядерный синтез и стать звездой). С системой Плутон-Харон все более неоднозначно, и она считается двойной карликовой планетой. Сказать, что только система Плутона понизит Харона до луны.
@TildalWave - Согласен с первой частью. Что касается второй половины, то Харон — это луна .
Из вашей ссылки: «На данный момент Харон считается просто спутником Плутона. Идея о том, что Харон может называться карликовой планетой сама по себе, может быть рассмотрена позже. Харон может быть рассмотрен, потому что Плутон и Харон сопоставимы по размеру. и вращаются вокруг друг друга, а не просто спутник, вращающийся вокруг планеты. Наиболее важным для случая Харона как карликовой планеты является то, что центр тяжести, вокруг которого вращается Харон, не находится внутри основной системы, Плутона. Вместо этого этот центр тяжести, называется барицентром, находится в свободном пространстве между Плутоном и Хароном».
@TildalWave - Точно. До этого момента Харон был луной для МАС и для меня.
Я не могу спорить с этим. :)

Четыре спутника (Никс, Гидра, Кербер и Стикс) вращаются вокруг центра тяжести двойной системы Плутон-Харон.

Система Плутона

Изображение с космического телескопа Хаббл, показывающее орбиты четырех спутников. Вы можете ясно видеть, что они вращаются вокруг барицентра системы. (С любезного разрешения Викимедиа )

Более подробная информация о точных орбитах лун появится в ближайшее время, когда зонд « Новые горизонты» отправит данные.