Ist Melancholias Umlaufbahn unmöglich?

Im Film Melancholia von 2011 tritt ein Planet, auch Melancholia genannt, in das Sonnensystem ein und trifft auf die Erde. Ich möchte den (ebenfalls unvernünftigen) Aspekt beiseite lassen, dass sich der Planet "hinter der Sonne versteckt" und unentdeckt bleibt, bis er einige Wochen von der Erde entfernt ist. Ich möchte mich auf die Endphase konzentrieren. In dem Film bewegt sich der Planet nah an der Erde vorbei, beginnt sich zurückzuziehen, kehrt zurück und trifft die Erde, alles in ein paar Tagen. Meine Frage: Ist das physikalisch möglich? Ich denke nicht, aber ich war nie gut in Orbitalmechanik.

Angenommen, die Gegebenheiten sind wie im Film. Eine der Hauptfiguren findet im Internet einen Weg für den Planeten, der zu dem scheint, was er schließlich tut. Die Masse des Planeten ist viermal so groß wie die der Erde?Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Antworten (6)

Ein Planet mit der vierfachen Masse der Erde würde dazu neigen, die Erde aus ihrer Umlaufbahn zu ziehen und/oder zu schleudern; Abhängig von den Details des ersten Durchgangs sind mehrere Wechselwirkungen möglich, aber alle weiteren Wechselwirkungen würden um den Massenmittelpunkt des Erde-Melancholie-Systems herum stattfinden, den Sie finden würden, indem Sie ihre Anfangsvektoren gewichtet mit ihrer Masse addieren (vorausgesetzt, wir können die Sonne vernachlässigen, was wir nicht können, aber es gibt Ihnen eine sehr ungefähre Vorstellung davon, was passieren würde).

Danke, aber ja oder nein?
Ohne Mond: nein. Mit dem Mond: außerordentlich unwahrscheinlich, aber ich kann es nicht ganz ausschließen (Dreikörperproblem, wissen Sie). Allerdings wäre „wiederkehrende Menalcholie“ nicht die Hauptsache, die die Leute wahrnehmen würden; der mit sehr hoher Geschwindigkeit davonfliegende Mond und die enormen Gezeitenkräfte des ersten Durchgangs würden viel stärker auffallen. Und es ist nicht so, dass Melancholia „zurückschlagen“ würde – die Erde würde hineingezogen werden. (Von der Erde aus würden die beiden natürlich ähnlich aussehen.)
Melancholie hätte die Erde in ihrer Schwerkraft erfassen können, wenn sie mit der richtigen Nähe, Geschwindigkeit und Masse vorbeigezogen wäre. Das könnte schließlich zu einer Kollision führen. Eine Sache wird im Film nicht anerkannt: Die Schwerkraft eines riesigen Planeten, der so nahe vorbeizieht, hätte das Leben auf der Erde sicherlich zum Scheitern verurteilt, egal was passiert. Die Gezeitenkraft eines riesigen Planeten, der so nahe vorbeiflog, hätte die Erde und den Mond aus ihren regulären Bahnen gerissen, sowohl um die Sonne als auch in Bezug zueinander. Was für ein Horror das wäre, aber ich verstehe, warum das nicht erwähnt wurde, weil es nicht in die Geschichte gepasst hätte.
Außerdem hatte ich den Eindruck, Melancholia sei ein schurkischer Exoplanet, nicht von unserem eigenen Planetensystem, sondern außerhalb, der einfach herumschwebte, bis er in die Nähe unserer Sonne wanderte und anfing, für eine einmalige Annäherung und einen Vorbeiflug an unserer Welt auf sie zu "absteigen". . Es könnte sich bei einer schnellen Annäherung "hinter der Sonne versteckt" haben und dann an ihr vorbeigeschleudert haben, um auf die arme kleine Erde zuzusteuern. Außerdem näherte sich der Planet uns mit einer enorm schnellen Geschwindigkeit, was bedeutete, dass er keine Umlaufbahn um unsere Sonne hätte halten können.

Melancholie scheint eine viel größere Masse als 4x zu haben. Auf dieser Website können Sie das Setup im Film simulieren. Es deutet darauf hin, dass die Erde aus ihrer Umlaufbahn kommen und in Melancholia einschlagen würde, ohne dass es überhaupt zu einer vollständigen Umlaufbahn kommt.

http://phet.colorado.edu/sims/my-solar-system/my-solar-system_en.html

toller Link! +1, für den Link.

Aus den Aufnahmen im Weltraum im Film betrachtet, hat Melancholia etwa den vierfachen Durchmesser der Erde. Damit hat es etwa das 64-fache Volumen der Erde. Wir bräuchten die Dichte, um die tatsächliche Masse zu berechnen, aber Melancholia schien im Film als ein solider Gesteinsplanet ähnlich der Erde dargestellt zu werden. Selbst wenn wir sagen, dass Melancholie nur ein Drittel der Dichte der Erde hat, wäre sie immer noch 20-mal massiver.

Und hat jemand die damit verbundenen Geschwindigkeiten berücksichtigt? Ich habe das gerade schon in einem anderen Forum gepostet, aber hier sind meine Gedanken:

John erwähnt, dass der Melancholia-Bumerang sich mit 60.000 Meilen pro Stunde von der Erde wegbewegt, bevor er sich bewegt, um in die Erde einzuschlagen. Jetzt sehen wir in der Zwischensequenz zu Beginn, wie der Planet beim Aufprall den gesamten Durchmesser der Erde in etwa 20 Sekunden verschlingt. Das sind rund 8000 Meilen. In 20 Sekunden!

Selbst wenn wir wohlwollend davon ausgehen, dass die Kollision mit der Erde Melancholia überhaupt nicht verlangsamt hat, UND nicht bedenken, dass sich die Erde von Melancholia in ihrer eigenen Umlaufbahn von der Sonne wegbewegt, bedeutete dies immer noch, dass Melancholia um etwa 1.44 Uhr auf die Erde zuging Millionen Meilen pro Stunde am Aufprallpunkt. Das ist ungefähr 1/465 LICHTGESCHWINDIGKEIT (186.000 mps * 60 Sekunden * 60 Minuten / 1,44 Millionen Meilen pro Stunde = 465).

Bitte korrigiert jemand, wenn meine Mathematik weit daneben liegt, aber die Zahlen sehen für mich ungefähr richtig aus!

Welche Art von Gravitationskraft ist erforderlich, um etwas erheblich Massiveres als die Erde (vielleicht 20- bis 60-mal) zu machen, sich mit 60.000 Meilen pro Stunde von ihr zu entfernen und es dazu zu bringen, sich mit 1,44 Millionen Meilen pro Stunde auf sie zuzubewegen? Meine bescheidene Vermutung ist, dass es viel mehr als das mickrige 1G der Erde brauchen würde. Ein sehr naher Vorbeiflug würde seine Flugbahn wahrscheinlich kaum verändern, da Melacholia im Vergleich so massiv ist. Ganz im Gegenteil, die von seiner Masse ausgehenden Gezeitenkräfte würden wahrscheinlich die Erde auseinanderreißen!

Es scheint mir, dass, wenn Melancholia die vierfache Masse der Erde hätte und in unserer Umlaufbahn hinter uns vorbeigezogen wäre, ihre Schwerkraft uns rückwärts in eine rückläufige Umlaufbahn geschleudert hätte, während sie die Bahn von Melancholia in eine prograde Umlaufbahn auf einer ähnlichen verändert hätte Entfernung von der Sonne wie die Erde. Der Planet scheint sich von uns zurückzuziehen und die Erde „verschont“ zu lassen. Doch in sechs Monaten würde Melancholia mit einer kombinierten Geschwindigkeit von 132.000 Meilen pro Stunde (37 Meilen pro Sekunde!) auf uns herabprasseln.

Für ein ähnliches himmlisches Spiel wie "Planet Pool" schlage ich vor, dass Sie die Geschichte von HG Welles "The Star" nachschlagen. Es sagt schön die Auswirkungen eines kleinen Sterns voraus, der durch das Sonnensystem wandert.

Nach dem Intro-Film zu urteilen, in dem die Erde die Atmosphäre der Melancholie aufnahm, ist die Erde vielleicht viel dichter als die Melancholie. Um nicht zu sagen, ob der Flugweg möglich ist, ich würde sagen, es ist nicht unmöglich.

Lars von Triers Fehler macht Melancholea so viel größer als die Erde. Wenn es sich nicht um einen Planeten mit sehr geringer Masse handelt, würde die Erde um Melancholea herumschleudern, nicht umgekehrt wie im Film. Der Weg des Objekts mit geringerer Masse wird stärker beeinflusst als das Objekt mit größerer Masse. Die Erde würde in Melancholea hineingezogen werden, Melancholie würde nicht in die Erde hineingezogen werden.

Auch die Darstellung der Kollision zu Beginn des Films zeigt, wie die Erde kurz vor dem Einschlag die Atmosphäre von Melancholia auf sie zuzieht. Angesichts des Unterschieds in der jeweiligen Masse sollte Melancholea die Erdatmosphäre anziehen.

Es ist schwer zu glauben, dass in einer Produktion wie dieser niemand diese grundlegenden Fragen gestellt hat, also muss es einen sehr guten Grund geben, warum (etwas Spezifisches für die Bedeutung der Geschichte) die Planeten und ihr Tanz so dargestellt werden verstößt also offensichtlich gegen grundlegende Gesetze der Physik.