Zwei Planeten auf derselben Umlaufbahn - keine Planeten?

Im Gegensatz zu den Behauptungen einiger anderer Antworten ist es möglich , dass zwei Körper von ungefähr gleicher Größe (fast) eine Umlaufbahn um einen größeren dritten Körper teilen. Es gibt keine bekannten Planeten (oder Zwergplaneten) mit solchen Umlaufbahnen, aber unter den Monden des Saturn gibt es ein bekanntes Beispiel: die koorbitalen Monde Janus und Epimetheus .

Was in einem solchen System passiert, ist, dass die gemeinsam umlaufenden Satelliten nicht in einem festen Abstand zueinander bleiben: Wer näher am Zentralkörper ist, umkreist ihn etwas schneller und holt daher allmählich den anderen ein eines. Sobald sich die Satelliten jedoch nahe genug kommen, beginnt ihre Schwerkraft, sie zusammenzuziehen, sodass der hintere Satellit an Drehimpuls gewinnt und der führende Satellit ihn verliert.

Etwas paradoxerweise vergrößert diese Impulsübertragung den Umlaufradius des nachlaufenden Satelliten und verlangsamt ihn dadurch , während der Umlaufradius des führenden Satelliten verringert wird, wodurch er schneller wird . Die Satelliten tauschen also effektiv ihre Bahnen, so dass der führende Satellit schneller wird und wieder Abstand zum nachlaufenden gewinnt, bis er schließlich den anderen Satelliten von hinten einholt und der Vorgang sich wiederholt.

In einem Rahmen, der sich mit der durchschnittlichen Umlaufgeschwindigkeit der Satelliten um den Zentralkörper dreht, sehen die Nettobahnen der Satelliten schließlich wie Hufeisen aus . Hier ist ein solches Schema der Bewegung von Janus und Epimetheus in Bezug zueinander, wenn sie den Saturn umkreisen (offensichtlich nicht maßstabsgetreu), entnommen aus Wikipedia:

^{Karikatur der Hufeisenbahnen von Janus und Epimetheus um Saturn, von Wikipedia-Benutzer Jrkenti, verwendet unter der Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0-Lizenz.}

Ob zwei Objekte in einer solchen Umlaufbahn um die Sonne als Planeten betrachtet würden, vorausgesetzt, sie erfüllten die anderen Anforderungen , würde ich sagen, Ihre Vermutung ist so gut wie meine: da im Sonnensystem keine solchen Objekte bekannt sind, und Da nicht erwartet wird, dass weitere gefunden werden, musste die IAU dieses spezielle Problem nicht berücksichtigen.

Was die Spekulationen betrifft, so könnte man argumentieren, dass die IAU, wenn es ein solches Planetenpaar im Sonnensystem gegeben hätte, einen Weg gefunden hätte, sie einzuschleusen. Ein möglicher Weg, dies zu tun, wäre gewesen, das kleinere in Betracht zu ziehen Objekt in dem Paar, eine ungewöhnliche Art von Satellit des größeren zu sein oder zumindest "auf andere Weise unter seinem Gravitationseinfluss" zu stehen, sodass zumindest der größere Körper als Planet gezählt werden kann, ähnlich wie die Erde als Planet betrachtet wird trotz der Anwesenheit des Mondes in im Wesentlichen der gleichen Umlaufbahn .

Ich glaube nicht, dass die Situation, die Sie beschrieben haben, möglich ist. Sie beschreiben zwei Planeten, von denen sich jeder in L3-Punkten des anderen befindet (ein Lagrange-Punkt ist ein Punkt in einer Umlaufbahn mit besonderen Gravitationseigenschaften, an dem ein Objekt relativ zu dem Körper, in dessen Umlaufbahn es sich befindet, etwas stationär bleibt). Sogar unsere vergleichsweise winzigen Raumfahrzeuge, die sich am L1-Punkt der Erde (zwischen Erde und Sonne) befinden, erfordern regelmäßige Korrekturen.

Planetenumlaufbahnen sind etwas instabil: Sie ändern sich im Laufe der Zeit geringfügig, wenn die Sonne an Masse verliert und andere Planeten und Schrott des Sonnensystems die Planeten drücken und ziehen. Wenn sich die Umlaufbahn eines dieser Planeten auch nur geringfügig ändert , fällt er aus dem Lagrange-Punkt heraus und in eine andere Umlaufbahn. Die Planeten würden sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu bewegen beginnen und in astronomisch kurzer Zeit entweder kollidieren oder sich in unabhängige Umlaufbahnen bewegen.

Es ist einfach so, dass die führende Theorie, wie wir zum Mond gekommen sind, darin besteht, dass ein marsgroßer Planet namens Theia im L4- oder L5-Punkt der Erde existierte (sechzig Grad vor oder hinter der Erde in ihrer Umlaufbahn). Dies ähnelt der von Ihnen erwähnten Situation – es umkreiste den Lagrange-Punkt, wurde im Laufe der Zeit destabilisiert und prallte auf die Erde.

Wenn wir ein paar Planeten finden würden, die auf diese Weise umkreisen, würden sie meiner Meinung nach beide informell als Planeten bezeichnet. Da dies ein so seltener und besonderer Anlass wäre, könnte die IAU es gleiten lassen oder sie abhängig von anderen Umständen als Zwergplaneten klassifizieren (es gibt beispielsweise viele Bahnresonanzen im inneren Asteroidengürtel, wenn diese beiden Planeten existierten). in einer solchen Umlaufbahn denke ich, dass die Chancen gut stehen, dass noch viel anderer Müll um sie herumschwirrt).

Nur um der Argumentation willen, wenn diese beiden Planeten jeweils zwei weitere Planeten in ihren L4- und L5-Punkten hätten, die eine Art magisches Planetensechseck bilden, würden dann alle sechs immer noch als Planeten klassifiziert werden?

Um dies näher zu betrachten, gibt es ein paar koorbitale Monde des Saturn. Das sind Tethys, und es sind die beiden Monde Telesto und Calypso. Die kleineren Monde befinden sich in Trojanischen Punkten (L4 und L5). Das Wichtigste hier sind „kleinere Monde“. Die von L4 und L5 angebotenen Stabilitätsinseln sind nicht so stark, und Körper mit gleicher Masse werden stärker von anderen Himmelskörpern beeinflusst als die Stabilitätsinsel.

Außerdem sind nicht alle Lagrange-Punkte stabil. Wie die Designer des SOHO-Teleskops gelernt haben, kann man keinen Satelliten in den L1-Punkt setzen, zumindest nicht zuverlässig. Aber Sie können den Punkt L1 umkreisen . L3 ist auch sehr instabil, so dass jeder Körper dort nicht sehr lange bleiben würde, insbesondere einer mit der gleichen Masse des Planeten. Denken Sie auch daran, dass der einzige Weg, auf dem ein Körper in L3 vom Quellplaneten aus nicht sichtbar wäre, darin besteht, dass die Umlaufbahn des Quellplaneten nahezu kreisförmig ist.

Wenn wir in einem exoplanetaren System auf eine solche Konfiguration stoßen, wäre es sehr interessant, dies im Laufe der Zeit zu beobachten. Derzeit können wir nicht bestätigen, dass ein Körper „seine Nachbarschaft überschwemmt“ hat, daher ist die Verwendung dieser Definition eines Planeten derzeit für Exoplaneten nicht sinnvoll.

Ich muss sagen, dass ich sie aufgrund der Tatsache, dass sie beide groß genug sind und eine regelmäßige Umlaufbahn um die Sonne haben, als Planeten betrachten würde.