Ist dies ein potenzieller Planetenaufbau für das Alpha Centauri-System?

Ich habe dies ursprünglich auf der World Building SE gepostet, aber mir wurde vorgeschlagen, es hier zu posten, um eine bessere Antwort zu erhalten. Ich versuche, für eine Serie ein [semi] plausibles Sternensystem in Alpha Centauri zu erstellen. Das System sollte ursprünglich 1 bewohnbaren Planeten pro Stern haben, aber nach meinen ersten paar Versuchen bemerkte ich, dass es möglich sein könnte, mindestens 3 Planeten bewohnbar zu machen. Der letzte Versuch zeigt tatsächlich 5 potenziell bewohnbare Planeten (von denen 2 binär sind [Das ist eine andere SE-Frage]). Letztendlich würde ich mir wünschen, dass dies der Fall ist, da es ein viel vielfältigeres Universum für die Serie ermöglicht.

Versuchen:

  • aCen A PlanetenPlaneten-Setup für aCenA
  • aCen B PlanetenPlanet-Setup für aCenB

Ich habe keinen Zugriff auf oder weiß nicht, wie man Software wie Universe Sandbox verwendet. Ich habe mehrere Berichte über Planetenumlaufbahnen gelesen und denke, dass ich damit einen "guten" Job gemacht habe.

Hier sind einige Papiere, die ich mir dazu angesehen habe: http://adsabs.harvard.edu/full/1997AJ....113.1445W https://arxiv.org/pdf/1801.06131 https://core.ac. de/download/pdf/25201586.pdf

Meine Hauptsorge ist, dass die Planeten zu eng umkreisen könnten. Ich habe versucht, eine Formel zu finden (die ich verstehen könnte), die helfen könnte, die Planeten zu beabstanden. Das nächste, was ich schaffen könnte, ist die Verwendung der Mutual Hill Radii. Es gibt widersprüchliche Berichte, in denen gesagt wird, dass 10 - 12 MHR (Delta-H) gut oder ein dicht gepacktes System sind. Erde und Venus haben einen MHR-Wert von etwa 25. Einer der Berichte, die ich verlinkt habe, erwähnte bis zu 25 MHR für aCenA, aber er zeigt auch mehrere andere Zahlen, und nachdem ich versucht hatte, alles zu verstehen, erreichte mein Gehirn die Umlaufgeschwindigkeit.

Frage: Ist der Planetenabstand stabil genug, um Planeten in Gigajahr-Zeitskalen zu beherbergen? Sie müssen nicht unbedingt in der Lage sein, Leben hervorzubringen, aber sie sollten in der Lage sein, das Leben mit wenig bis gar keinem menschlichen Eingreifen zu unterstützen.

Hinweis und Bonus, aCen V ist ein Doppelplanet, der mit einer großen Halbachse von 750.589 km mit einer Exzentrizität von 0,01204 umkreist. (Es gibt einen Fehler im Bild in Gelb, der 148,623 und eine Exzentrizität von 0,0910 anzeigt) . Die Neigung sollte 0 sein, da beide Planeten auf derselben Ebene liegen sollten. Letzte Anmerkung: Der Abstand der großen Halbachse wird in Megametern (1 Million Meter) angegeben.

Der Ausdruck "Drei-Körper-Problem" kommt mir in den Sinn, außer dass Sie hier viel mehr als drei Körper haben. Ich vermute, dass die einzige Möglichkeit, dies zu beantworten, darin besteht, es zu simulieren, aber ich bin kein Astronom.
Das habe ich mir auch gedacht; Sogar die Mutual Hill Radii-Methode ist meines Wissens nur ein Konzept. Und die Umlaufbahnresonanz macht für mich weniger Sinn, weil ich mehrere widersprüchliche Quellen dazu gesehen habe.
Ich habe das Gefühl, dass ich meine Umlaufbahnen überdenken muss, wenn sich dieser vorgeschlagene Planet um aCen A, der gerade entdeckt wurde, als wahr herausstellt.

Antworten (2)

Die einzige Möglichkeit, die Frage nach der Stabilität zu beantworten, ist die Integration, da dieses Problem keine analytische Lösung hat. Es gibt ungefähre Lösungen für die Stabilität von Zwei-Planeten-Systemen (obwohl diese auf einer etwas schwächeren Einschränkung basieren, die es dem äußersten Objekt ermöglicht, ins Unendliche zu entkommen), aber sie lassen sich nicht unbedingt auf mehr Planeten verallgemeinern. Darüber hinaus neigen Planetensysteme zu chaotischem Verhalten, sodass Sie selbst bei einer Integration keine endgültigen Antworten erhalten, da Fehler durch die begrenzte Genauigkeit eingeführt werden, mit der die Berechnungen durchgeführt werden können.

Sie müssen auch bedenken, dass die Parameter, die Sie in der Tabelle aufgelistet haben, keine ausreichenden Informationen zum Einrichten einer Integration liefern:

  • Sie brauchen das Argument des Perizentrums ( ω ) und der Längengrad des aufsteigenden Knotens ( Ω ), die zusammen mit der Neigung einen Satz von Euler-Winkeln bilden, die die Ausrichtung der Umlaufbahn im 3D-Raum beschreiben.
  • Sie benötigen die mittlere Anomalie ( M ) oder Äquivalent (z. B. mittlerer Längengrad, λ ), um zu beschreiben, wo sich die Objekte entlang ihrer Bahnen befinden.
  • Sie müssen angeben, für welche Epoche diese Parameter angegeben werden.

Die Integration wird durch die Tatsache weiter erschwert, dass es nicht ausreicht, nur Alpha Centauri AB zu simulieren, man muss auch Proxima berücksichtigen, das die Umlaufbahnen des AB-Paares auf Gigajahres-Zeitskalen stören kann und ebenfalls eingeschaltet ist eine so weite Umlaufbahn , dass Sie wahrscheinlich die galaktische Flut und die unbekannte Geschichte der Sternbegegnungen entlang des Weges des Systems durch die Galaxie berücksichtigen müssen.

Vielen Dank für die Antwort, es ist viel zu verdauen. Was wäre der beste Weg, um das Argument des Perizentrums und all der anderen zu bestimmen?
@Markitect - das sind freie Parameter. ich Und Ω kann als Kola- und Längengrad der Umlaufbahn normal auf einer konzeptionellen Referenzkugel betrachtet werden , ω beschreibt eine Rotation des Perizentrums um diesen Vektor. Dies gibt die Ausrichtung der Ellipse im 3D-Raum an. M steigt linear mit der Zeit von 0 am Perizentrum auf 360° am nächsten Perizentrum an.

Ich denke, Sie haben jedem Stern zu viele Planeten gegeben. Alpha Centauri AB ist ein ziemlich nahes System mit einer großen Halbachse von 23 AE und einer Exzentrizität von 0,52, was bedeutet, dass sich die Sterne bis auf 11 AE aneinander annähern. Planeten sind nicht stabil, es sei denn, der sie umgebende Doppelstern ist mehr als 3-4 mal weiter entfernt, also denke ich, dass Ihre äußeren Planeten in Schwierigkeiten sein könnten. Wenn diese Systeme ungefähr so ​​groß sind wie unser eigenes, würde ich denken, dass jeder Stern nicht mehr als etwa fünf Planeten haben könnte, und das würde es überfordern.

Dies ist eine interessante Antwort, aber können Sie einige Quellen zitieren oder verlinken, die Ihre Fakten stützen? Woher kommt zum Beispiel „mehr als 3-4 Mal“? 23 AE und 0,52? Danke!
Ich habe mehrere Quellen gelesen, die eine Entfernung von 1/5 als maximale Umlaufbahnentfernung für jeden Stern angegeben haben. Nachdem ich für jeden eine Hügelkugelberechnung durchgeführt hatte, kam ich zu einer Entfernung, die diesem groben Wert überraschend ähnlich war. Dann fügte ich jeden Planeten hinzu, indem ich einen gegenseitigen Hill Radii-Ansatz basierend auf ihrer Masse und Entfernung verwendete. Blick auf eine der Quellen, die ich aufgelistet habe. Sie geben an, dass eine enge Orbitalanordnung etwa 20 Hügelkugelradien voneinander entfernt wäre. Ich hatte immer das Gefühl, dass es zu viele Planeten gibt, aber ich habe keine Bedingungen gesehen, die sagen, dass es nicht passieren kann.
Ich gehe von der Arbeit von Robert S. Harrington am Naval Observatory aus: Harrington, RS 1977. Planetenbahnen in Doppelsternen. Astron. J. 753-756.
@Markitect, es sieht so aus, als ob eine Antwort auf Ihren Kommentar versehentlich an der falschen Stelle gepostet wurde. Darin steht: „Ich orientiere mich an der Arbeit von Robert S. Harrington am Naval Observatory: Harrington, RS 1977. Planetenbahnen in Doppelsternen. Astron. J. 753-756.“
Ist dies ein potenzieller Planetenaufbau für das Alpha Centauri-System?
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