Binäre Planeten, die nicht gezeitenabhängig sind

Die Geschichte spielt in Alpha Centauri, wobei diese Binärdatei etwas mehr als 1 AE von Rigil Kentaurus entfernt umkreist. Das Sternensystem wird dicht gepackt, aber nach dem 10 gegenseitigen Hügelradius-Trennungsaufbau. Der primäre Planet in diesem Paar wird 1,2 Erdmassen haben und der zweite Planet wird 0,85 Erdmassen haben. Ich verstehe, dass es für binäre Paare wie dieses üblicher ist, eine Gezeitenverriegelungssituation (wie Erde-Mond) zu bilden, aber ist es möglich, dass diese bei etwa 800.000 km umkreisen und ihre eigenen Drehungen / Tage haben.

Bearbeiten: Beide Planeten umkreisen sich immer noch in einem akzeptablen Bereich ihrer Hügelsphäre mit Rigil Kentaurus.

Bonusfrage: Wäre es dann für einen (oder beide) Planeten möglich, dass ein natürlicher Satellit ihn um die Hälfte bis ein Drittel der Mondmasse umkreist?

Wie alt sind diese Planeten?
Die Erde ist nicht gezeitenabhängig mit dem Mond verbunden.
Nach allem, was ich finden kann, sind die Sterne zwischen 5 und 8 Milliarden Jahre alt. Ich würde also annehmen, dass die Planeten zwischen 3 und 6 liegen würden. So ähnlich wie die Erde.
Ich weiß, dass die Erde nicht durch Gezeiten mit dem Mond verbunden ist, zumindest noch nicht. Aber wenn der Mond größer wäre, würde das die Dinge ändern? Ich finde viele Beiträge, die besagen, dass Doppelplaneten immer gezeitenabhängig sind, also möchte ich wissen, ob das stimmt.
@ user72655 Die Planeten werden genauso alt sein wie der Stern, nicht zwei Milliarden Jahre jünger. Ein paar Millionen Jahre jünger, ja, aber das ist nicht signifikant.
Hard-Science-Tag. Ich weiß nicht, ob diese Art von Frage unter diesem Tag wirklich beantwortbar ist.
@ user72655 Du schreibst: "Das Sternensystem wird dicht gepackt, aber nach dem 10 Mutual Hill Radii Separation Setup." Wenn Sie den Trennungsabstand zwischen Alpha Centauri A und Alpha Centauri B meinen, haben Sie als Autor nicht die Macht, es so zu machen, wie Sie es wollen. Astronomen haben ihre gegenseitige Umlaufbahn aufgezeichnet und können ihre Positionen, einschließlich ihrer Entfernung, für die kommenden Jahrhunderte und Jahrtausende berechnen. Wenn der Bereich der Orbitaltrennung in Alpha Centauri nicht mit dem übereinstimmt, was Sie in Ihrer Geschichte benötigen, verwenden Sie ein anderes reales oder imaginäres System, aber lügen Sie nicht über Alpha Centauri.
Ich werde die Umlaufbahn der Sterne nicht verändern, sie behalten ihre tatsächliche Umlaufbahn. Ich werde die Umlaufbahn der Planeten erschaffen. Basierend auf mehreren Artikeln, die ich gefunden habe, ist die Grundeinstellung, dass kein stabiler Planet mehr als 3 AE von einem der Sterne entfernt existieren kann. Eine Einschränkung war, ob sie sich entweder in einer 15: 1- oder 20: 1-Resonanz mit der AB-Umlaufbahn von 79 Jahren befinden. Ich habe im Wesentlichen die äußeren Grenzen genommen und mich dann für 8 Planeten um den A-Stern herum vorgearbeitet.
Sind die Planeten felsig oder eisig? Welche Durchmesser haben sie?
@MAGolding Alastair Reynolds erfand ein kompaktes Objekt (Neutronenstern) als Binärdatei für Delta Pavonis in seinem Debütroman Revelation Space, der ziemlich erfolgreich war (und, abgesehen vom Verkauf, auch eine erstaunliche Geschichte).
Die Planeten sind beide der Erde ähnlich. Einer ist etwas größer und der andere etwas kleiner. Die Schwerkraft wäre geringfügig anders, wird aber höchstwahrscheinlich nicht einmal einen merklichen Unterschied aufweisen. Vor allem, wenn sie jeweils ihren eigenen Spin haben können, da ich weiß, dass sie, wenn sie durch die Gezeiten gesperrt sind, höchstwahrscheinlich so gezogen werden, dass sie in einer Linie mit der Sternebene liegen.

Antworten (1)

Wikipedia bietet eine Formel (aus einer kostenpflichtigen Quelle, hier ) zum Abschätzen der Zeit bis zur Gezeitensperre für zwei gegebene Planeten. (Siehe Tidal Locking Timescale .)

T l Ö C k = 6 ( A 6 R μ ) / ( M S M P 2 ) × 10 10 Jahre.

Massen in Kilogramm und Entfernungen in Metern.

  • Für deine erdähnlichen Welten, μ kann ungefähr sein 3 × 10 10 N · M − 2 .

  • M P ist die Masse des Planeten

  • M S ist die Masse des Satelliten

  • R ist der mittlere Radius des Satelliten

  • A ist die große Halbachse des Satelliten um den Planeten. (Das Quadrat der Umlaufzeit eines Körpers ist proportional zur dritten Potenz der großen Halbachse seiner Umlaufbahn.)

Die Formel geht von einer anfänglichen Rotationsperiode von 12 Stunden aus. (Auf der verlinkten Seite gibt es jedoch eine umständlichere Formel zur Berechnung der Gezeitensperrzeit für unterschiedliche Rotationsraten. 12 Stunden scheinen ein vernünftiger Wert zu sein, aber die Urerde hatte wahrscheinlich eine Rotationsperiode von etwa 6 Stunden, also gibt es Raum zum Drücken Dinge.)

Wenn wir die Werte, die Sie für Massen und Umlaufbahn angegeben haben, einstecken, können wir Folgendes abschätzen:

t_lock-Schätzung

... dass der Doppelplanet vielleicht 12 Millionen Jahre nach seiner Entstehung gezeitenabhängig sein wird. (Der Planet verliert durchschnittlich 0,0036 Sekunden seines Tages pro Jahr.) Es gibt viele Faktoren, die zu Fehlern in den Formeln beitragen können. Wikipedia gibt an, dass sie in einigen Fällen um Größenordnungen abweichen können.

Es ist wichtig zu beachten, dass sich größere Satelliten schneller selbst verriegeln als kleinere. Masse M S wächst mit der Kubik des Radius und damit auch die gegenseitige Anziehung.

Ein mögliches Beispiel dafür ist das Saturnsystem, wo Hyperion nicht gezeitengebunden ist, während der größere Iapetus, der in größerer Entfernung umkreist, dies tut.

Danke, ich schätze, das legt es ziemlich fest, ob diese beiden Planeten zusammen gestartet sind. Ich denke, jetzt muss ich meine Frage umformulieren, um zu fragen, auf welche Weise es möglich wäre, dass diese beiden Planeten sich so umkreisen, wie ich es auch möchte. Vielleicht sind sie, genau wie die Erde und der Mond, durch eine große Planetenkollision entstanden und jetzt bewohnbar. Wenn die Kollision in letzter Zeit erfolgen könnte, damit die Planeten abgekühlt sind und Vegetation gewachsen ist, wäre das perfekt.
@ user72655 Ich würde das vorschlagen. Das Proxima-System ist sehr alt, und selbst wenn der 12-Millionen-Jahres-Faktor um ein oder zwei Größenordnungen daneben liegt, halte ich es immer noch für vernünftig, dass alle Doppelplaneten, die sich in der protoplanetaren Scheibe dieses Sterns gebildet haben, inzwischen eingeschlossen sind. Kollisionen mit Planetoiden sind meines Erachtens nach Milliarden von Jahren nach der Entstehung weniger wahrscheinlich, aber ich sehe keinen Grund, warum dies trotz aller Widrigkeiten nicht passieren könnte.
Ich würde eine Kollision mit einem großen Planetoiden (vielleicht Marsgröße) vor ein paar hundert Millionen Jahren vorschlagen, um einen der Planeten wieder aufzutauchen, ihn aus der Achse zu bringen und etwas Material auszuwerfen, damit der Planet seine Rotationsgeschwindigkeit erhöht. Da die Planeten nicht axial ausgerichtet sind, würde es meiner Meinung nach länger dauern, sie wieder gezeitenfest zu machen. Das ausgestoßene Material würde wahrscheinlich auch auf die Begleitwelt regnen. Sie hätten mindestens einen rotierenden Planeten (der andere wäre wahrscheinlich auf dem binären Baryzentrum fixiert).
Wäre es unvernünftig, zuzulassen, dass dasselbe Ereignis dazu führt, dass die zweite Welt eine Drehung erhält? Nehmen wir an, der Planetoid hatte ein anderes ähnlich großes Objekt dabei, vielleicht wurde es zerstört und von dem anderen Stern aus der Umlaufbahn geschickt. Dann würden beide Planeten getroffen. Und vielleicht hat der zweite Planet, abhängig von den Einschlagswinkeln, eine Rückrotation.
@ user72655 Ich denke, es könnte sein. Nimmt man unser Sonnensystem als „durchschnittlich“ an (ist es vielleicht nicht, aber trotzdem …), verjüngten sich große Kollisionen wie diese kurz nach der Entstehung und Wanderung der Planeten. Die Chancen sind astronomisch. Ich denke, die erste Kollision lässt sich am besten durch eine Begegnung mit einem anderen Sternensystem erklären, was nicht allzu ungewöhnlich ist . Störungen könnten einen Planetoiden in die Irre führen.
@ user72655 Wenn die erste Kollision sehr schräg wäre (aus einem spitzen Winkel kam), könnten Sie den Planeten vernünftigerweise um über 90 Grad neigen, wodurch er sich rückwärts drehen würde.
Wenn sich die beiden Objekte ursprünglich getrennt entwickelt hätten und sich durch Planetenwanderung oder Kollision gegenseitig in die Umlaufbahn gebracht hätten, könnten sie, obwohl dies sehr exzentrisch wäre, eine viel höhere große Halbachse (a) haben und daher möglicherweise viel länger brauchen Zeit, um gezeitengesperrt zu werden.
Ignorieren Sie meinen Kommentar eigentlich. Ich habe die Zahlen eingefügt, um zu sehen, was es tun wird, aber es wird keinen signifikanten Einfluss auf die Zeitskalen haben. Selbst wenn Sie Ihre Umlaufbahnentfernung von 8 Millionen Kilometern verwenden, wäre die Umlaufzeit dieser beiden etwa 55,6 Tage, viel länger als die 1/9-Umlaufresonanz, um dieses System über lange Zeiträume stabil zu halten. omnicalculator.com/physics/orbital-velocity
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