Könnten Pluto/Charon eine Atmosphäre zwischen ihnen unterstützen?

Etwas inspiriert von dieser Frage: Könnte eine so fortgeschrittene Zivilisation wie die Menschen auf einem Planeten / Zwergplaneten wie Pluto existieren?

Angenommen, zwei Zwergplaneten umkreisen einander in Gezeitenschleusen. Nehmen Sie für beide Körper die gleiche Masse an. Ignorieren Sie, wie es sich entwickelt hat (die Atmosphäre könnte künstlich platziert werden) und nehmen Sie eine winzige Schwerkraft an.

Kann eine Atmosphäre im Raum zwischen diesen beiden Körpern stabil bleiben?

Ich nehme an, es gibt einen Ort zwischen diesen beiden Körpern, wenn sie sich umkreisen, wo die Schwerkraft im Grunde durch die beiden Körper aufgehoben wird und einen Bereich im Zentrum der Mikrogravitation hat. Könnte eine Art Atmosphäre zwischen diesen beiden Körpern bestehen, die zwischen den beiden schwebt? Wenn ja, würde sich die Atmosphäre bis zu den Planetenoberflächen erstrecken? Welche Art von Orbitalgeschwindigkeit müsste vorhanden sein, um dieses Halbstabil zu halten (mit stabil meine ich, dass es seit ein paar hundert Jahren existiert, künstliche Prozesse könnten es regenerieren ... nur neugierig, ob es sich einfach auflösen würde oder ob das System sein könnte stabil.

Könnte dieser Aufbau alternativ mit größeren Planetenkörpern realistisch sein? Könnten mehrere Körper (4+ oder sogar Ringe), die in diesem Aufbau umkreisen, eine stabile Atmosphäre zwischen sich haben?

Erweitern:

Dies sucht nicht nach lokalem Leben auf beiden Planeten ... gehen Sie mit der Vision eines künstlichen Lebensraums, der in das Zentrum dieses planetoiden Aufbaus gestellt wird (einschließlich der künstlich erzeugten Atmosphäre, als der Aufbau geschaffen wurde). Wäre die Atmosphäre stabil oder würde sie sich so schnell auflösen, wie sie entstanden ist? Wäre es möglich, die Raumstation zu verlassen und in dieser Atmosphäre herumzuwandern?

@Vincent Close, aber leichte Variation. Kein Planet ist in der Lage, eine eigene Atmosphäre zu tragen. Eher wie zwei (oder mehr) Planetoiden, die eine Atmosphäre im Raum zwischen ihnen tragen (also die dem Weltraum zugewandte Seite der Planeten vollständig oder nahezu vollständig vakuum ist) ... so etwas wie eine kleine Atmosphärenblase, die durch die umkreisenden Körper stabilisiert wird. 'Bubble' muss keinen Planetoiden berühren (eigentlich vorzuziehen, wenn dies nicht der Fall ist).
Ich hätte nie gedacht, dass eine meiner Fragen jemanden dazu inspiriert, eine Frage zu stellen
@CrazySlayaNinjaBear Das passiert, wenn man genug kreative Leute an einem Ort hat. Wir lösen alle Ideen ineinander aus :)

Antworten (4)

Die kurze Antwort ist ja.

Eine bessere Antwort wäre jedoch "nicht natürlich". Der Punkt, von dem Sie sprechen, wo die Schwerkraft zwischen zwei umlaufenden Körpern die Zentrifugalkraft ausgleicht, ist der erste Lagrange-Punkt , kurz L1.

Es gibt fünf solcher Punkte, und die drei, die auf der Linie liegen, die die beiden Körper (L1, L2 und L3) verbindet, sind alle instabil. Denken Sie an den Versuch, einen Bleistift auf seiner Spitze zu balancieren: Auch wenn der Bleistift balancieren sollte, wenn er perfekt vertikal steht, kann in der Praxis niemals ein Gleichgewicht erreicht werden. Nur irgendeine Art von Kontrollsystem kann das Objekt auf L1 halten (z. B. Triebwerke für Raumfahrzeuge), obwohl die tatsächlich benötigte Kraft gering ist.

Sogar die beiden verbleibenden Punkte (L4 und L5, die hinter der Umlaufbahn des kleineren Objekts führen und nachlaufen) sind instabil, wenn das Verhältnis der Massen der beiden Objekte weniger als etwa 25 beträgt, und für Charon und Pluto beträgt das Verhältnis etwa 8 oder 9: zu niedrig für stabile Umlaufbahnen.

Aber selbst wenn einer der Lagrange-Punkte stabil wäre, bewegen sich Gasmoleküle einfach zu schnell: Für Luft mit Raumtemperatur beträgt die Durchschnittsgeschwindigkeit etwa 1000 Meilen pro Stunde! Damit die Durchschnittsgeschwindigkeit bei L1 (~600 mph) kleiner als die Fluchtgeschwindigkeit ist, müsste die Temperatur etwa 90 K betragen, knapp über dem Punkt, an dem die Luft in eine Flüssigkeit abkühlt. Selbst bei dieser Temperatur wäre eine gewisse Anzahl der Gasmoleküle schneller und könnte entweichen, und vorausgesetzt, Sie halten das Gas auf derselben Temperatur, würde schließlich das gesamte Gas in den Weltraum entweichen. Ich gehe davon aus, dass der Sonnenwind auch bei Sun-Jupiter L4 und L5 alle sich ansammelnden Gase wegdrücken würde.

Lassen Sie sich davon nicht entmutigen! Wenn Sie eine Atmosphäre im Pluto-Charon-System L1 wünschen, würde ich vorschlagen, ein riesiges aufblasbares Raumschiff wie einen riesigen Ballon zu verwenden. Sie würden keinen großen Schub brauchen, um es dort zu halten, nur ab und zu einen kleinen Schubs, damit es nicht wegdriftet. Die Masse der Luft wäre klein genug, dass es kein wahrnehmbares Gravitationsfeld gäbe, sodass Sie im Inneren herumschweben würden – klingt eigentlich nach Spaß!

Es ist erwähnenswert, dass mit Ausnahme von L1 der "traditionelle" Blick auf Lagrange-Punkte fehlschlägt und Sie die grundlegende Mathematik dahinter wiederholen müssen, wenn Massen von Körpern zu ähnlich sind. OP hat nach L1 gefragt, also ist es kein Problem für diese Antwort, nur etwas, das es wert ist, erwähnt zu werden, damit andere nicht versuchen würden, L3 oder L5 zu verwenden, ohne nachzudenken. Sie sind nicht nur instabil. Es sind auch ihre Positionen oder sogar ihre bloße Existenz.

Theoretisch könnten Sie eine Atmosphäre haben, die auf den Schwerpunkt zwischen den beiden Körpern zentriert ist. In der Praxis hat eine beträchtliche Menge Atmosphäre wahrscheinlich eine beträchtliche eigene Schwerkraft, es sei denn, sie war sehr dünn. Ich würde auch erwarten, dass die Atmosphäre die Planeten bremst und ihre gegenseitige Umlaufbahn verlangsamt, bis sie ineinander prallen und in einem katastrophalen Ereignis zu einem Körper werden.

Eine solche Anordnung wäre sicherlich nicht stabil.

Wenn der Aufbau Planet 1 Masse = Atmosphäre + Planet 2 Masse wäre, machen Sie dies stabiler (nicht an natürlich vorkommenden interessiert, ziehen Sie jede 'Technologie' in Betracht, um dies zu schaffen)? Ich hatte gehofft, dass die Atmosphäre keinen der beiden Körper bremst, während sie sich drehen, da sich die Atmosphäre nicht direkt im Weg eines der beiden Körper befindet (Atmosphäre nur in der Mitte enthalten).
@Zwölfter: Ich bin ein bisschen verwirrt darüber, was du dir vorstellst. Wenn eine Gasmasse in das Zentrum des Doppelplanetensystems gezogen würde, wie würde sich dann eine Kreatur auf einem der Planeten aufhalten und sich auch in der Atmosphäre aufhalten, damit sie atmen könnte?
@Ellesedil - Nichts Natürliches, mach dir keine Sorgen über Kreaturen, die darin existieren ... denke mehr an die Linien einer fortgeschrittenen Rasse, die eine Struktur in den Mittelpunkt dieses Setups stellt (sogar bis zu dem Punkt, an dem die fortgeschrittene Rasse diejenigen ist, die eingerichtet werden müssen die Atmosphäre in der Mitte). Wäre es dann stabil? Ich werde die Frage ein wenig bearbeiten
Eine Gaswolke zwischen den Planeten wäre nicht stabil (es gibt nichts, was sie zusammenhält). Eine Gaswolke, die die Pflanzen enthält, wäre gravitativ gebunden, aber die Planeten würden etwas brauchen, um ihre Umlaufbahnen aufrechtzuerhalten, oder sie würden Energie verlieren, um sie zu ziehen und ineinander zu stürzen.

Nein. Der Punkt zwischen den beiden Planeten ist nicht stabil, die Schwerkraft zieht sich von ihm in Richtung der Planeten zurück, sobald Sie sich auch nur einen winzigen Abstand vom Mittelpunkt entfernen.

Die einzige Möglichkeit, Atmosphäre dort hinzubekommen, besteht darin, dass die Atmosphäre auf den beiden Planeten dick genug ist, um sich bis zum L1-Punkt zu erstrecken. Die Größe dieser Atmosphäre wird dann durch ihre kombinierte Masse eingeschränkt, nicht durch die Masse nur eines der Planeten.

Robert Forward schrieb eine Reihe von Büchern, beginnend mit Rocheworld, über einen Doppelplaneten, die so eng miteinander verbunden sind, dass sie nicht rund sind, eine gemeinsame Atmosphäre haben und an einem Punkt ein Teil des Ozeans von einem Planeten auf den anderen überschwappt.

Forward hat seine Wissenschaft korrekt, also könnte dies ein Ort sein, um nach den Auswirkungen eines solchen Doppelplanetensystems zu suchen.

Könnten Pluto/Charon eine Atmosphäre zwischen ihnen unterstützen?
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