Könnte ein verwaister / Schurkenplanet einen Mond haben?

Gibt es einen Grund, warum ein Waisen- oder Schurkenplanet keinen Mond haben würde? Nehmen wir an, es begann in einem normalen System und wurde dann einfach von einer instabilen Umlaufbahn weggeschleudert.

Wenn es am Anfang keinen Mond hatte, natürlich!
Es hängt von dem (größeren) Problem ab, das Sie zu lösen versuchen. Wenn Sie einen bewohnten Mond wollen, dann kann es eine nützliche Möglichkeit sein, ihn zu drehen und einen Planeten zu umkreisen, um thermische Energie durch Gezeitenkräfte zu erzeugen, die innere Reibung erzeugen. Was ist das grundlegende Problem beim Aufbau der Welt, das Sie hier zu lösen versuchen? Sonst könnte es sich lohnen, dem Vorschlag von fastthanlight zu folgen.
Der Planet kann definitiv einen Mond haben. Wenn ein vorbeiziehender Stern seine Umlaufbahn durcheinander bringt und in den Weltraum fliegt, könnte er schließlich den Mond auf die gleiche Weise festhalten, als würde er einen einzelnen Stern umkreisen. Es gibt eine Grenze (Hügelkugel, 1,5 Millionen km gegenüber 0,38 Millionen km für den Mond), so dass eine zu nahe Annäherung an einen Stern den Mond wegnehmen könnte. Ohne eine so enge Begegnung könnte es schwieriger sein, eine Lösung für den Auswurf des Planeten zu finden.

Antworten (4)

Sicherlich könnte ein verwaister Planet seinen Mond behalten.

Man muss keinen Impuls auf einen Planeten anwenden, um ihn zum Schurken werden zu lassen. Man könnte stattdessen genauso gut einen Impuls auf den Stern anwenden, den er umkreist (obwohl der Impuls um Größenordnungen größer sein müsste). Sobald der Geschwindigkeitsunterschied zwischen einem Planeten und einem Stern die Fluchtgeschwindigkeit übersteigt, ist der Planet abtrünnig geworden.

Wenn ein Stern nahe an unserer Sonne vorbeifliegt, könnte die auf die Sonne eingeführte Beschleunigung dazu führen, dass die Differenzgeschwindigkeit von Sonne und Jupiter die Fluchtgeschwindigkeit übersteigt, während das lokale Orbitalsystem von Jupiter relativ intakt bleibt.

Ich habe Universe Sandbox verwendet, um eine Simulation zu erstellen, die diese Möglichkeit demonstriert und zeigt, dass ein Mond auf einem Schurkenplaneten erhalten werden kann. Ich habe das Ergebnis auf YouTube hochgeladen:

+n!n-faktorielle Upvotes für die Antwort als Simulation als Video! Kann der Name der verwendeten Software genannt werden?
Außerdem bin ich immer noch neugierig, ob meine Vorhersage, dass das Paar von etwas (wahrscheinlich viel kleinerem als Sirius, wie vielleicht einem 2x Jupiter) ausgeworfen werden kann, eher in ihrer Nähe als von der Sonne passiert ist und Io beunruhigt, aber immer noch an Juipiter gebunden ist. Ich denke, es müsste ziemlich schnell sein und sich ungefähr in die gleiche Richtung bewegen wie Io (relativ zu Jupiter) bei der engsten Annäherung vielleicht sowie in die gleiche Richtung, in der sich Jupiter relativ zur Sonne bewegte. Ich schätze, das müsste ein weiterer abtrünniger Jupiter sein, ein weniger wahrscheinliches Ereignis.
@uhoh Die verwendete Software ist ein Spiel/Simulator namens Universe Sandbox. Ich habe meine Kopie im Steam Store gekauft: store.steampowered.com/app/230290/Universe_Sandbox
Ich denke, ich kann Sirius ausschalten und meiner Simulation ziemlich einfach einen weiteren Jovian hinzufügen. Ich werde sehen, ob ich einen Auswurf mit einem engen Jupiterpass bekomme, der Io behält.
Großartig! :-) Oh, es ist genau dort in Ihrer Antwort, es tut mir leid, dass ich das verpasst habe. Sie könnten daran interessiert sein, Antworten auf Ist eine Annäherung der Allgemeinen Relativitätstheorie in Universe Sandbox (1 oder 2) verfügbar? und Universe Sandbox 2 genaue Darstellung der Schwerkraft und Ist Universe Sandbox 2 realistisch? Tatsächlich füge ich universe-sandboxjetzt vielen Fragen ein Tag hinzu, damit sie leichter durchsuchbar sind.
@uhoh Deine Intuition ist genau richtig. Ein sehr naher Vorbeiflug eines Schurken mit doppelter Jupitermasse bei 20 km/s kann Jupiter aus einer Sonnenumlaufbahn bewegen, während Ios Umlaufbahn um Jupiter beibehalten wird, wenn auch mit einer viel höheren Exzentrizität. Gezeitenerwärmung macht Jupiter ziemlich warm, wenn er nahe der Roche-Grenze des größeren Jupiters vorbeizieht. Lassen Sie mich wissen, ob es sich lohnt, die Simulationsvideoaufnahme zu posten. Übrigens glaube ich, dass diese Simulationen mit anderen geteilt werden können, die das gleiche Spiel besitzen.
Warum stelle ich nicht eine neue Frage, die auf den Annahmen in meiner Antwort hier basiert, so etwas wie "Ich habe hier Delta-V-Argumente mit der Hand geschwenkt, aber wie halten diese einer Prüfung von F = ma stand?" Das gibt Raum für eine neue Antwort. Es kann mit einer einfachen Beschreibung der Anfangs- und Endzustände und vielleicht ein oder zwei Screenshots beantwortet werden, aber natürlich wäre ein Video für die Leser hier ziemlich interessant, da bin ich mir sicher!
Ich kenne keine Möglichkeit, Setup-Dateien in Stack Exchange freizugeben, es sei denn, sie können beispielsweise als Text wie ein Skript gepostet werden. Für mich selbst führe ich eigentlich keine Programme aus; Wenn ich eine Flugbahn brauche, richte ich sie in Python ein. Natürlich kann ich so keine Supernovas machen. :-)

Könnte ein verwaister Planet einen Mond haben?

Ja.

Gibt es einen Grund, warum ein Waisen- oder Schurkenplanet keinen Mond haben sollte?

Ja, diese Antwort listet einige Möglichkeiten auf.

Was du nicht gefragt hast war:

Gibt es einen Grund, warum kein Waisen- oder Schurkenplanet jemals einen Mond haben könnte?

und basierend auf den beiden vorherigen, Nr.

Jede berührungslose Gravitationsbeschleunigung, die einen Planeten von seinem Stern wegziehen könnte, hat eine gewisse Chance, seine Monde ausreichend zu beschleunigen, um auf dem Planeten zu bleiben.

Wenn der Störer ein paar Mal die Umlaufbahn des Mondes weiter vom Planeten entfernt wäre, wäre es sogar wahrscheinlich, dass er beim Planeten bleibt.

Betrachtet man dies schräg aus einer Delta-V-Perspektive, umkreist Jupiter die Sonne mit 13,1 km/s, und sein innerer galiläischer Mond Io umkreist Jupiter mit 17,3 km/s.

Ohne nachzurechnen, halte ich es für möglich, dass Sie Jupiter impulsiv mit 13,1 km / s in eine optimale Richtung treten könnten und Io daran gebunden bleiben würde, aber jetzt auf einer viel elliptischeren Umlaufbahn.

Beachten Sie, dass das Jupiter-Beispiel ein sehr theoretisches Szenario verwendet: Eine plötzliche Beschleunigung von Jupiter, die auch keinen seiner Monde betrifft. Ein realistischeres Szenario wäre ein sehr massiver Körper, der vorbeizieht und Jupiter mit seiner Schwerkraft beeinflusst. Das würde Jupiters Monde genauso beschleunigen, wie es Jupiter selbst beeinflussen würde.
@Philipp Ich schlage vor, dass der Störer innerhalb von "ein paar Mal der Umlaufbahn des Mondes weiter vom Planeten entfernt" passiert, sodass es zwar beide betreffen kann, es jedoch einen gewissen Unterschied zwischen den beiden geben wird. Ich argumentiere mit der Hand, dass Io gebunden bleiben wird, indem ich das Problem "schräg aus einer Delta-V-Perspektive" betrachte, aber ich ging nicht so weit zu sagen, dass die Störung ein Impuls sein musste. Ich denke, ich werde es einfach in Python modellieren und mit anderen Modellen vergleichen, die auftreten könnten .

Es gibt einige mögliche Gründe dafür, dass ein „Schurken“-Planet keinen Mond hat

  1. Bei der Entstehung seines ursprünglichen Sonnensystems hatte der Planet nie eine Mondform. Dies könnte wahrscheinlich auftreten, wenn der Planet ein felsiger Planet in der Nähe seiner Sonne ist, wo solche Planeten weniger wahrscheinlich Monde bilden, wenn das System jung ist
  2. Es hat während seiner Amtszeit in seinem ursprünglichen Sonnensystem nie einen Mond eingefangen. Beweise deuten darauf hin, dass viele Monde „eingefangen“ werden, vielleicht frühe Planeten oder Asteroiden, die unregelmäßige Umlaufbahnen haben und in das Gravitationsfeld eines Planeten geraten.
  3. Er hatte einen Mond/Monde, aber als der Planet aus seiner ursprünglichen Umlaufbahn „gezogen“ wurde (vermutlich durch etwas Großes und Nahes), wurde er in den Weltraum geschleudert und die Monde wurden zerstört/auseinander gezogen, entweder in dem großen Körper oder absorbiert Planeten oder sich selbst in eine andere Flugbahn geschleudert.

Denken Sie jedoch daran, dass die Umlaufbahn eines Schurkenplaneten so stark verzerrt werden müsste, dass er dem Gravitationsfeld nicht nur seiner Sonne, sondern auch der anderen Planeten seiner Sonne „entkommt“. Damit dies geschieht, muss die Anziehungskraft der Schwerkraft, um ihn herauszuschleudern, tatsächlich groß sein - vielleicht zieht ein Planet vom Typ Jupiter einen kleinen Planeten vom Typ Merkur an, genug, um die Richtung stark zu ändern, aber nicht genug, dass die Gezeitenkräfte ihn auseinanderziehen.

Sie können die Auswirkungen der anderen Planeten so gut wie ignorieren. Ihre Masse ist im Vergleich zu der des Wirtssterns normalerweise unbedeutend, und jedes Planetenpaar neigt dazu, relative Geschwindigkeiten zu haben, die weit über der Fluchtgeschwindigkeit beider Planeten in der gegenseitigen Entfernung liegen.

Ein möglicher Fall eines Schurkenplaneten mit einem Mond wurde gefunden. Siehe dieses Papier und die allgemeine Zusammenfassung von Nature . In diesem Fall gibt es bei der Modellierung der Beobachtungen 2 mögliche Lösungen:

  1. Wenige Planeten mit Jupitermasse und einem Mond mit halber Erdmasse ziemlich nahe bei uns
  2. Ein massearmer Stern (0,12 Msun) mit einer weit entfernten Supererde (sehr unsichere Masse).

Leider gibt es derzeit keine Möglichkeit, zwischen diesen beiden Möglichkeiten zu unterscheiden. Der Nachweis des schwachen Sterns könnte mit zukünftigen optischen Teleskopen möglich sein. Dies war eine Antwort für die StackExchange-Astronomie

Könnte ein verwaister / Schurkenplanet einen Mond haben?
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