Ich nahm aufgrund meines begrenzten Wissens zu diesem Thema an, dass alle Sternensysteme ellipsoidische Umlaufbahnen haben (der Stern befindet sich in einem der beiden Brennpunkte), genau wie unsere eigenen

Sie haben Recht, dies ist eines der Keplerschen Gesetze, das erste. Ein anderer, der zweite, besagt, dass die Linie, die den Stern und den Planeten verbindet, in gleichen Zeiten über gleiche Flächen streicht, oder, um es ins Bild zu bringen

Wie Sie auf dem Bild sehen können, befindet sich der andere in der „schnelleren“ Region, wenn sich einer der beiden Planeten in der „langsameren“ Region befindet, was bedeutet, dass die scheinbare Ausrichtung zwischen den beiden Planeten und dem Stern nicht von Dauer sein wird zu lang. Nehmen wir der Einfachheit halber an, dass die Fläche in einem Monat abgedeckt wird. Ein Planet wird sehen, wie der andere Planet für einen Bruchteil dieses Monats verschwindet, und dann wird er wieder am Himmel erscheinen.

Die einzige Möglichkeit, dem zu entkommen, besteht darin, perfekt kreisförmige Umlaufbahnen zu haben (am Ende ist ein Kreis nur eine Ellipse mit Exzentrizität = 0), wenn Sie den Stern als Punkt am Himmel annähern.

Unter Berücksichtigung der scheinbaren Größe des Sterns am Himmel, wenn die Umlaufbahn nicht übermäßig exzentrisch ist und die Planeten nicht zu weit vom Stern entfernt kreisen, ist es immer noch möglich, dass sie ständig voneinander verdeckt sind, wobei der Stern die ständig bedeckt Ansichtslinie.

Um in diesem Fall die Existenz des anderen Planeten herauszufinden, ist es wahrscheinlich erforderlich, Satelliten aus der Orbitalebene zu senden, um das Sternensystem von oben (oder unten) zu betrachten.

Es ist auch möglich, dass die relativistische Beugung des Lichts nahe am Rand des Sterns den Planeten während einer Finsternis sichtbar machen kann, wenn seine scheinbare Position am Himmel nahe am Rand des Sterns selbst liegt.

Obwohl ich bezweifle, dass ein solches System über den Zeitraum stabil sein würde, der für die Entwicklung einer solchen Zivilisation erforderlich ist.

Kreisbahnen sind praktisch nicht möglich

Von Astronomy.SE gibt es eine Vielzahl von Gründen, warum Umlaufbahnen nicht kreisförmig sind. Es gibt Relativitätstheorie, es gibt eine planetare Biegung mit der Schwerkraft, es gibt eine ungleiche Strahlung von der Planetenoberfläche (die Sonnenseite reflektiert und strahlt mehr Energie in den Weltraum ab, wodurch ein Nettoschub erzeugt wird). Dann gibt es noch die Auswirkungen aller anderen Planeten. Ein Jupiter in der Nähe stellt ziemlich sicher, dass kein anderer Planet eine kreisförmige Umlaufbahn hat.

Wenn die Umlaufbahnen nicht perfekt kreisförmig sind, könnten sich die Planeten regelmäßig sehen.

Die Entstehung von Planeten auf „entgegengesetzten“ Umlaufbahnen ist nicht möglich

Ungeachtet der Tatsache, dass die Umlaufbahnen sowieso nicht kreisförmig sein werden, würden sich, wenn sich zwei koorbitale Planeten bilden könnten, als Trojaner voneinander bilden, nicht als Gegensätze. Trojanische Planeten existieren in der gleichen Umlaufbahn, wo sich jeder Planet in den Lagranian-Punkten L4/L5 des anderen Planeten befinden würde , versetzt um 60 Grad. Ich glaube nicht, dass bisher Trojanische Planeten entdeckt wurden, aber es gibt Computersimulationen der Entstehung und Stabilität von Trojanern über eine Milliarde Jahre (z. B. Cresswell und Nelson, 2008 ) .

Zweitmeinung: Ja, das ist möglich

Aber König! Sie haben eine andere Antwort gepostet, die besagt, dass dies nicht möglich ist. Nun, für ein Zwei-Planeten-System behaupte ich, dass dies tatsächlich nicht möglich ist. Aber denken Sie daran, was ich über Trojanische Planeten gesagt habe, sie müssen in den L4/L5-Punkten 60 Grad voneinander entfernt sein.

Die Lösung lautet also: zwölf Planeten! Bringen Sie sechs Planeten in eine Umlaufbahn und lassen Sie jeden der sechs einen Trojaner der beiden Planeten auf jeder Seite des anderen sein. Fügen Sie dann sechs weitere Planeten hinzu, die entweder größer oder kleiner sind und sich in einer mehr oder weniger entfernten Umlaufbahn befinden. Diese „Rosetten“-Konfiguration kann mit einer Sonne in der Mitte stabil sein.

Viele der Probleme, die ich in meinem vorherigen Beitrag mit kreisförmigen Umlaufbahnen erwähnt habe, lösen sich auch in diesem Fall auf; Anstatt nur um die Sonne zu kreisen, korrigieren die zwölf Planeten ständig ihre Umlaufbahnen, um die Trojaner-Positionen beizubehalten. Die Auswirkungen der Strahlung werden durch die verschiedenen Planeten in unterschiedlicher Ausrichtung zur Sonne ausgeglichen.

Nun scheint es unglaublich unwahrscheinlich, dass diese Anordnung auf natürliche Weise zustande kommt, also müssen wir davon ausgehen, dass dies ein künstlich geschaffenes Sonnensystem ist. In diesem Fall werden die Vorfahren also alles aus dem Sonnensystem entfernen, zwölf Planeten mit zwei Massen bauen und sie in perfekt kreisförmigen Umlaufbahnen um die Sonne bringen. Dieses System sollte mindestens einige Millionen Jahre stabil sein.

Ein alter Astronom auf irgendeiner der Welten wird also zehn andere Welten sehen, aber nicht die elfte, entgegengesetzte Welt. Was die Entdeckung der letzten Welt angeht, nun, die erste Person, die ein heliozentrisches Modell des Sonnensystems erstellt, hätte wahrscheinlich eine gute Vorstellung davon, dass hinter der Sonne ein fehlender Planet versteckt ist, nur aufgrund der Symmetrie. Ich behaupte, dass die Sphären von Ptolomey in dieser Art von System keinen Sinn machen würden, sodass das heliozentrische Modell wahrscheinlich in der altgriechischen Zeit akzeptiert würde, wenn nicht früher. Wenn das nicht geschah, wurde die Mathematik der Lagrange-Punkte 1772 veröffentlicht; zu diesem Zeitpunkt sollte es also Beweise dafür geben, dass es einen zwölften Planeten geben muss, damit die Umlaufbahnen stabil sind.

Wenn Sie bereit sind, weniger streng zu sein, gibt es eine Konfiguration, die zwei koplanare Satelliten voneinander maskieren kann:

Satelliten befinden sich nicht im selben Orbit. Aber sie sind in der gleichen Ebene. Die Umlaufbahnen könnten beliebig elliptisch sein, aber sie behalten eine Symmetrie bei: Die Periapsis/Apoapsis stehen sich auf jeder Seite des Sterns direkt gegenüber.

Dadurch behalten die beiden Satelliten gleichzeitig die gleichen Umlaufgeschwindigkeiten bei und werden nicht gesehen. Planeten können auch leicht unterschiedliche Massen haben, aber die Umlaufbahnen müssen genau gleich groß sein. Ich weiß nicht viel über Orbitalmechanik, um festzustellen, ob die beiden Umlaufbahnen auch mit der gleichen Geschwindigkeit präzedieren. Wenn dies der Fall ist, kann die Konfiguration unbegrenzt dauern.

Zugegebenermaßen ist es sehr unwahrscheinlich, dass sich ein solches System in der Natur bildet. Aber ich denke, das ist eine sehr gute Gelegenheit, die künstlerische Lizenz zu nutzen.

Sie sprechen von der Counter Earth Theory , die zuerst von Philolaus (ca. 470 – ca. 385 v. Chr.) vorgeschlagen wurde.

Während es mathematisch möglich ist, ist die statistische Wahrscheinlichkeit, dass es natürlich auftritt, so gering, dass es vernünftigerweise als unmöglich bezeichnet werden kann. Beachten Sie auch, dass die Umlaufbahn an sich instabil ist, da Sie niemals perfekt ausgeglichene Gravitationskräfte haben können. Irgendwann würde sich etwas ändern, und dann würde es auseinanderfallen.

Nein.

Um sich "nie sehen" zu können (ähnlich wie die Zwillingswelten Beta und Delta ), müssten sie sich auf einer fast kreisförmigen Umlaufbahn befinden, oder Sie würden einen Librationseffekt bekommen, der einen Planeten hinter den Stern "schauen" lässt zum anderen jedes Jahr. Wenn der Planet zu weit vom Stern entfernt ist, wird er sichtbar (andernfalls wäre er im grellen Licht des Sterns nicht zu sehen).

Aber Sie könnten nicht nur zwei Planeten haben - diese Konfiguration ist zu instabil.

Es wird angenommen, dass es tatsächlich einmal passiert ist, und nicht weniger mit der Erde. Es könnte einen Begleiter gehabt haben – nicht auf der anderen Seite der Sonne oder am L3-Punkt, sondern im stabileren L4. Die Gefährtin hieß Theia. Es endete nicht gut , aber wir bekamen einen Mond dazu.

Zugegeben, es gibt keine stabilen Konfigurationen, mit einer Klemperer-Rosette könnte man etwas anfangen . Jeder Planet sieht nur vier andere, aber gegenüberliegende Planeten sind nicht identisch.

Um die Instabilität zu überwinden, bräuchten Sie eine Art Kraft, die die Planeten auseinander hält, aber sie müsste nur auf die Planeten einwirken und (in dieser Entfernung) stärker sein als die Gravitation. In diesem Fall bräuchten Sie keine Rosette, um die Dinge stabil zu halten. Elektrische Ladung scheint ein möglicher Kandidat zu sein, ist es aber tatsächlich nicht .

Um den anderen Planeten zu entdecken, bräuchten die Bewohner beider Planeten Raumsondentechnologie – sie brauchen etwas, mit dem sie hinausgehen und zurückblicken können. Mathematisch könnten sie es aus den Umlaufbahnen anderer Planeten ableiten.

Der Condon-Bericht (1968) hatte einen Anhang, der die Möglichkeit eines Antichthons in der Erdumlaufbahn untersuchte. Bitte beachten Sie, dass ein "Antichthon" im Wesentlichen eine Gegenerde ist. Sie kamen zu dem Schluss, dass ein Antichthon nicht vollständig verborgen bleiben könne. durch die Sonne, da es in den Umlaufzeiten zweier Planeten - der Erde und der Gegenerde - Zeiten geben würde, in denen jeder für den anderen sichtbar wäre.

Diese Erkenntnis über Planeten, die dieselbe Umlaufbahn teilen, war eine nebensächliche Anmerkung in ihren Überlegungen, aber es war schön zu entdecken, dass das Thema der antichthonen Planeten erforscht worden war.

Eine Kopie des vollständigen Condon-Berichts oder seines formalen Titels Scientific Study of Unidentified Flying Objects finden Sie hier und hier

Abschließend, könnten zwei Planeten derselben Umlaufbahn folgen und sich nie gesehen haben? Nein. Es wird Zeiten geben, in denen beide Planeten füreinander sichtbar sein werden. .

Wenn zwei Planeten in dieser Konfiguration wären, könnten sie eine Zeit lang stabil bleiben, möglicherweise sogar so lange wie die tausend Jahre, die Sie brauchen. Aber es gibt keine Möglichkeit für sie, in diese Konfiguration zu gelangen , denn wenn sie so ähnliche Umlaufbahnen hätten, hätten sie vor Milliarden von Jahren auf irgendeine Weise interagiert, die entweder zu einer Kollision oder einer drastischen Änderung der Umlaufbahn für einen oder beide geführt hätte Sie.

Ist es möglich? Ja, warum nicht. Wird immer die Sonne im Weg sein? Nein oder zumindest nicht für die Erde oder irgendeinen Planeten in unserem System. Spielt es eine Rolle? Nein und hier ist der Grund.

Ich habe ein paar Dinge vereinfacht, ich verwende Kepler-Gesetze (unter der Annahme, dass elliptische Umlaufbahnen und keine Interferenzen von anderen Körpern vorhanden sind) und runde einige Dinge und ignoriere die Relativitätstheorie vollständig. Die Relativitätstheorie würde ohnehin keine so große Rolle spielen, da die Zeitverzögerung zum anderen Planeten für Licht etwa 17 Minuten betragen würde.

Ich habe die Berechnungen für die Erde durchgeführt und unter der Annahme, dass wir uns am Aphel (am weitesten von der Sonne entfernt) befinden würden, wenn der andere Planet am Perihel (am nächsten zur Sonne) wäre, würde die Sonne uns für einen Teil des Jahres nicht im Weg stehen, um uns zu sehen ( Hier wird die Berechnung wegen der Berechnung der Flächen von Ellipsenteilen kompliziert, aber es könnte einige iterative Möglichkeiten geben, sie zu berechnen.Es ist nicht der Hauptpunkt der Frage, also werde ich es nicht tun).

Irgendwo in der Mitte des Frühlings/Mitte des Herbstes (der beste Tag wäre die Herbstsonnenwende oder zwei Tage nach oder während der Frühlingssonnenwende oder zwei Tage davor, weil zwei Tage ungefähr der Zeitunterschied zwischen genau der halben Umlaufbahn unserer Ellipse auf Aphel und Perihel sind Hälften), wenn Sie nach oben schauen würden, würden Sie den Planeten sehen. Außer, dass Sie bei Tag nach oben schauen müssten. Und der Planet wäre etwa ein Grad von der Sonne entfernt. In der Astronomie wird ein Grad oft angenähert, indem Sie Ihre Hand ausstrecken und Ihren kleinen Finger strecken. Das ist ungefähr die Entfernung, in der Sie den Planeten von der Sonne aus sehen könnten.

Nun, da alles auf der Erde basierte, die eine Exzentrizität von etwa 0,0167 hat und aufgrund unserer Entfernung zur Sonne die Entfernung zwischen den beiden Brennpunkten unserer Umlaufbahn etwa 5 Millionen Kilometer voneinander entfernt sind. Aber werfen wir einen Blick auf einen anderen Planeten unseres Systems, die Venus.

Mit einer Exzentrizität von nur 0,0067 und einer erheblich kleineren Umlaufbahn sind ihre Brennpunkte nur etwa 1,4 Millionen Kilometer voneinander entfernt, was ungefähr dem Durchmesser der Sonne entspricht (es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass sich das Zentrum der Sonne in einem der Brennpunkte befindet, sodass sich die Sonne fast berührt Zentrum der Umlaufbahn der Venus). Das würde bedeuten, dass, wenn die Sonne nicht direkt im Weg wäre, sie so nah wäre, dass es meistens keine Rolle spielen würde, und der Pfad nur für kurze Zeit dort wäre, ungefähr 12 Stunden, wenn wir einige Annäherungen machen.

Das würde bedeuten, dass es zweimal im Jahr ein Fenster für 12 Stunden geben würde, in dem Sie die Möglichkeit hätten, den anderen Planeten zu sehen, vorausgesetzt, Sie haben Mittel, um die Leuchtkraft der Sonne vollständig auszuschalten. Basierend auf unserer Zivilisation würden wir unseren Nachbarn wahrscheinlich zufällig finden, wenn wir andere Orte in unserem Sonnensystem untersuchen, was uns zu einem anderen ziemlich interessanten astronomischen Phänomen bringt, und das ist ...

Lagrange-Punkte. Das sind im Grunde fünf Punkte, an denen in einem System aus zwei großen Körpern (z. B. Sonne und Erde) ein ausreichend kleines Objekt stationär bleibt oder um den Lagrange-Punkt kreist (siehe Halo-Umlaufbahnen). Ja, Sie haben es erraten, das dritte ist genau gegenüber dem kleineren Objekt hinter dem größeren (für Sonne und Erde wäre es genau Ihr Szenario).

Der Nachteil ist die große Instabilität des dritten Punktes und die Größe der Objekte, von denen wir einige kennen, aber für die Erde sind es normalerweise Asteroiden mit einer Größe von etwa 1 km oder kleiner. Ich habe noch nie davon gehört, dass sich ein Planet in einem Lagrange-Punkt eines anderen gebildet hat, aber andererseits habe ich das nie erforscht, aber es würde sicherlich bedeuten, dass einer von ihnen ein Riese und der andere ein Zwerg wäre. Und es ist wichtig anzumerken, dass die beiden Körper tatsächlich nicht genau dieselbe Umlaufbahn teilen würden, sodass dies auch für diese Frage nicht gelten würde.

Alles in allem wäre es möglich und dafür gibt es drei Hauptparameter: die Exzentrizität der Planeten, den Sterndurchmesser und die Umlaufbahnentfernung der Planeten zum Stern.

Nein

Wenn die Umlaufbahnen stark elliptisch sind, beschleunigt sich ein Planet, wenn er sich der Sonne nähert, und die Sonne bleibt nicht zwischen ihnen.

Was ist, wenn die Umlaufbahnen nahezu kreisförmig sind?

Immer noch nein. Bahnen mit zwei punktgroßen Körpern sind elliptisch. Reale Umlaufbahnen um die Sonne mit zwei oder mehr Planeten sind nahezu elliptisch, werden aber tatsächlich durch die Schwerkraft der anderen Planeten gestört. Wenn zwei Planeten um die Sonne kreisen, dann gibt es nicht nur die Gravitation zwischen Planet und Sonne, sondern auch die viel geringere Gravitationsanziehung zwischen den Planeten. Im Laufe der Zeit wird dies dazu neigen, die beiden Planeten aus dem Takt zu bringen.

Was ist mit Lagrange-Punkten?

Es gibt 5 Punkte, die (wenn man andere Störungen ignoriert) es einem anderen Körper ermöglichen könnten, die Sonne mit der gleichen Periode wie die Erde zu umkreisen. Zwei sind erdnah. L1 ist zwischen Erde und Sonne L2 ist gegenüber der Sonne. L3 ist genau dort, wo Sie Ihre "Gegenerde" haben möchten, leider ist L3 instabil. Um auf L3 zu bleiben, ist "Station Keeping" erforderlich. L4 und L5 sind 60 Grad von der Erde-Sonne-Achse entfernt. Sie sind pseudostabil, sofern der andere Körper klein genug ist. Ein erdgroßer Planet könnte L4 nicht umkreisen.

Was wäre, wenn der Planet genau an der richtigen Stelle platziert wäre

Einen Körper genau auf L3 zu platzieren, wird nicht funktionieren, da es viele andere Störungen gibt, die ihn ein wenig von L3 verschieben, und dann wird die Erdanziehungskraft daran arbeiten, ihn immer weiter von L3 zu bewegen, bis er sichtbar wird.

Die Zahl der möglichen hochstabilen Umlaufbahnen ist (leider) eher begrenzt. Sie können Planeten in gut getrennten Umlaufbahnen um einen Stern drehen lassen. Du hast Monde. Zirkumbinäre Umlaufbahnen sind erlaubt. Interessante Bahnen wie die der Saturnmonde Janus und Epimetheus sind nicht lange genug stabil, damit sich Leben entwickeln kann.

Die Planeten könnten sich gegenseitig umkreisen und jeweils eine undurchsichtige Wolkenschicht in ihrer Atmosphäre haben; Das ist ungefähr der einzige Weg, den ich mir vorstellen kann, um dies zu ermöglichen. (Abgesehen von einer großen schönen Wand im Weltraum)

Natürlich ist es möglich

Viele andere Antworten versuchen, mit dem 3-Körper-System umzugehen.

Aber wenn beide Planeten eine vernachlässigbare Masse haben, ist jede "einfache" Umlaufbahn stabil.

Es ist schwer zu erklären, wie ein solches System entstehen konnte, aber wenn Sie 1 massereiche Sonne und 2 Zwergplaneten (Mondgröße) haben, die 10 UA (nahe kreisförmige Umlaufbahn) von der Sonne entfernt umkreisen, können sie Milliarden von Jahren stabil sein. Ganz einfach, weil dies für jeden von ihnen einem 2-Körper-System sehr nahe kommt.