Почему голливудская Планета X (на уровне L3 Земли) может быть нестабильной?

На этом веб-сайте НАСА говорится

«НАСА вряд ли найдет какое-либо применение для точки L3, поскольку она все время остается скрытой за Солнцем. Идея скрытой «Планеты-X» в точке L3 была популярной темой в научной фантастике. Орбита Планеты X (в масштабе времени 150 лет) не помешала Голливуду снять классику, такую ​​как «Человек с Планеты X».

где «Человек с планеты X» ссылается на IMDB: Человек с планеты X (1951) . Поскольку Планета X предположительно проходит мимо Земли после того, как покинула собственное солнце , это, вероятно, вместо этого должно указывать на Путешествие на обратную сторону Солнца (1969 г.) .

Ради обсуждения вопроса стабильности: если бы гипотетически существовала планета, скажем, с массой, примерно равной массе Земли, то действительно ли она была бы неустойчива так же, как маломассивный объект был бы нестабилен на L3 Земли? И не означает ли это, что и он, и земля будут одинаково нестабильны? Или это относится только к идее, что он не может оставаться скрытым за солнцем в течение сотен лет, как, кажется, предполагает очень старый расчет, обобщенный на этой веб-странице , который я нашел здесь . Был ли этот расчет повторен и опубликован ли он в последнее время?

примечание: все это вытекало из разговора под этим вопросом

примечание 2: хотя этот вопрос касается утверждения об устойчивости планеты напротив Земли , из этого ответа кажется, что приведенная выше цитата должна указывать на « Путешествие на обратную сторону Солнца» (1969) , а не на «Человека с Планеты X». (1951)

SF написал хороший ответ, но потом удалил его. Да, его ответ описывает L2, но он также применим к L3. Однако эффекты намного более выражены для L2. Хотя на SEL3 возмущающие влияния оказывают Венера и Юпитер, а не Луна.
Хорошо, спасибо за эту информацию. Это предложение является основным вопросом: « Если бы гипотетически существовала планета, скажем, с массой, примерно равной массе Земли, то действительно ли она была бы неустойчива так же, как маломассивный объект был бы нестабилен на L3 Земли?» Мы обычно не говорите , что орбита Земли «нестабильна», но мы говорим, что она возмущена.
Есть объекты, которые следуют по подковообразным орбитам, если смотреть с земной точки зрения. Они остаются на расстоянии 1 а.е. от Солнца, как и Земля. В этом отношении их орбита стабильна. Но они не сохраняют одинаковое положение относительно земли.
Хорошая точка зрения! Я понимаю, что вы говорите, но если бы мне нужно было точно определить, что означает «стабильная орбита» для подковообразной орбиты, которая была близкой, но не совсем в резонансе, я не уверен, что смог бы. Для планеты в SEL3 (мой вопрос) что означает «нестабильная»? Мы говорим, что 2010 TK7 находится в «стабильной» точке L4, но на самом деле он сильно вращается вокруг нее . Здесь «стабильный» просто означает, что ожидается, что он останется связанным с SEL4 в течение довольно долгого времени.
Я не знаю, в какую сторону пойдет мой вопрос, будет ли он способствовать обсуждению или нет, но почему кольца планет не группируются в луны?
@ Called2voyage действительно! Кажется, для этого есть слово: коорбитальная планета . Но мы не должны использовать термины «троянская планета» или «подковообразная орбита», потому что они связаны с очень большой массовой асимметрией, унаследованной от предположений CR3BP. Спасибо!
@ Called2voyage Я спрашивал об этом в астрономии.

Ответы (2)

Потому что Земля и Солнце не одиноки в этом танце. Юпитер и Венера тоже тянут нас. У них несинхронизированные периоды и несколько разные наклонения. Если бы копию Земли внезапно поместили на L3, она вскоре постепенно перешла бы на другую орбиту. И неизбежно столкнуться с нами. Такая планета-подражатель, отстоящая на 180 градусов, должна иметь Луну, подобную нашей, с идентичной массой и параметрами орбиты, потому что она влияет на орбиту Земли вокруг Солнца. Иногда она неравномерно тянет нас вперед или назад, когда мы немного приближаемся к Солнцу, из-за эксцентриситета как Земли, так и Луны. По той же причине, что в году не бывает четного числа месяцев. Я не занимался математикой, это простой (и редкий) случай, когда здравая космическая интуиция знает, почему это невозможно.

Интересно - поскольку обе планеты имеют примерно одинаковую массу (и любая из них может быть немного тяжелее), любое происходящее поведение должно с одинаковой вероятностью относиться как к Земле, так и к Планете X. Это не похоже на то, что планета с людьми "должна быть там ", а другие знают, что это не так.
@uhoh Например, теперь Марс и Сатурн тянут нас в одном направлении. Через полгода они будут далеко друг от друга в нашем небе. Быть сейчас в L3 не то же самое, что быть здесь сейчас, за 300 000 000 км.
Я попробую еще раз. Когда вы хотите описать то, что, по вашему мнению, может произойти, вы не можете просто выбрать одно и сказать, что оно перерастет в другое. Если один вращается по спирали, другой вращается, и, возможно, тот, кто немного легче, может вращаться немного больше, чем тот, который когда-либо был немного тяжелее, но они танцуют вместе. Да и в вопросе про "вдруг поставить" тоже ничего нет.
@uhoh Ну, Янус и Эпиметей, спутники Сатурна, находятся на одной орбите. Они не находятся в противоположных позициях и, в конечном счете, идут по пути столкновения. Конечно, чтобы быть разными, нужны двое, они обе будут возмущены по-разному и однажды добавят материал в систему тонких колец или сольются в одну луну.
Хорошо, это действительно полезная информация! Я просто спросил, были ли обнаружены какие-либо пары коорбитальных планет (и впоследствии не изъяты)? в Astronomy SE, но я не знал, что есть такой близкий пример, который можно изучать напрямую! Хорошо, я постараюсь прочитать о них - спасибо!

С 5 точками Лагранжа существует локальное гравитационное поле 0. Из них L4/L5 являются «холмами», так что небольшое отклонение от идеального приведет к тому, что они вернутся на курс. L1/L2/L3 — это «Седла», что означает, что если они могут оставаться на одной точке, они останутся, в противном случае они начнут медленно дрейфовать. Это можно увидеть на этой иллюстрации точек Лагранжа:

введите описание изображения здесь

L3 будет стремиться оставаться на правильном расстоянии, но не в правильном относительном месте на орбите. Это в конечном итоге приведет к тому, что он выпадет из этого выравнивания.

Между прочим, современная теория образования Луны состоит в том, что планета размером с Марс образовалась в точке L4 Земля-Солнце. Этот объект получил прозвище « Тейя ». В конце концов, спустя миллионы лет, он был вытеснен. Даже такое относительно стабильное положение в долгосрочной перспективе не является стабильным из-за других планет в нашей Солнечной системе, которые имеют тенденцию периодически мягко подталкивать объекты.

Точки Лагранжа — это математические точки в ограниченной задаче трех тел или «CR3BP», где две массы вращаются по круговым орбитам вокруг своего центра масс, а третье тело имеет нулевую массу. Я спрашиваю о планете с такой же массой, как у Земли . Это совсем другая проблема! Хотя иногда люди все еще используют символы л 1 ... л 5 как метки для определенных областей на реальных орбитах, это не означает, что на самом деле применяются правила математического CR3BP.
... таким образом, осторожная формулировка моего вопроса: " ... скажем, с массой, примерно эквивалентной земле, тогда действительно ли она будет неустойчива так же, как объект с малой массой был бы нестабилен на L3 Земли?" Теперь это полномасштабная задача трех тел. Земля и " Планета-X " (если хотите) теперь взаимодействуют друг с другом как "равные".
Почему голливудская Планета X (на уровне L3 Земли) может быть нестабильной?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v