Ich las ein paar Fragen zu Erde und Mond ( Mars ist gerade mit der Erde kollidiert! Eine Frage der Exzentrizität , Könnte die Erde einen anderen Mond haben? ) Und sie brachten mich dazu, über Planet-Mond-Systeme im Allgemeinen nachzudenken.
Doppelsternsysteme sind ziemlich verbreitet . Die Typen der beiden Sterne im Doppelstern können ziemlich stark variieren (Hauptreihe, Puslar/Neutronenstern, Schwarzes Loch, Weißer Zwerg, Riesenphasen usw. usw.), aber einige bestehen aus einem Paar mit ungefähr gleicher Masse (innerhalb von a Faktor <10).
Ich kann jedoch nicht sagen, dass ich jemals von einem binären Planetensystem gehört habe. Natürlich ist ein Planet mit einem Mond eine Art Doppelstern, aber ich habe noch nie von einem Doppelstern mit gleicher Masse gehört. Ich denke, das nächste Ding im Sonnensystem wäre das Pluto-Charon-System mit einem Massenverhältnis von etwa 10:1.
Gibt es einen Grund, warum ein Doppelplanet instabil wäre? Offensichtlich ist dies ein Drei-Körper-System, das eine gewisse Instabilität aufweist, aber Erde-Mond-Sonne scheint ziemlich stabil zu sein. Würde eine Erhöhung der Mondmasse auf die der Erde das System instabil machen?
Wie wäre es mit Gasriesen? Ich denke, ein Jupiter-Jupiter-Doppelstern in der Nähe eines Sterns wäre wegen der Wechselwirkungen zwischen drei Körpern von kurzer Dauer, aber was ist weiter draußen? Wäre zum Beispiel ein Doppel-Jupiter oder ein Doppel-Saturn in unserem Sonnensystem stabil? Oder gibt es einen Gezeiteneffekt, der dazu führen würde, dass die Umlaufbahn zerfällt und der Doppelplanet verschmilzt?
Abgesehen davon scheint es, dass Doppelasteroiden nicht allzu schwer zu finden sind ... vielleicht haben wir bisher nur keine Doppelplaneten gesehen, weil sie nur relativ weit von ihrem Stern entfernt stabil sind, was es schwierig macht, sie außerhalb unseres Sterns zu entdecken Eigene Solaranlage?
Sie werden manchmal auch als Doppelplaneten bezeichnet und sind in der Fiktion weiter verbreitet als in Beobachtungen. Ich glaube nicht, dass es eine neue Instabilität geben würde, die für das System von Doppelplaneten, die einen Stern umkreisen, auftreten würde und die nicht für andere, asymmetrischere Planetenpaare vorhanden wäre. Offensichtlich wären die Gezeitenkräfte wirklich groß, wenn die Planeten nahe genug beieinander lägen. Aber da gehen die Gezeitenkräfte gerne , reicht es, den Abstand 5 mal größer als den Abstand Erde-Mond zu wählen und die Gezeitenkräfte von der anderen Erde würden 125 mal abgeschwächt und wären schon so schwach, wie sie es jetzt tatsächlich vom Mond sind (mit niedrigerer Frequenz ).
Man muss sich darüber im Klaren sein, dass Systeme mit zwei oder mehreren Planeten eher selten sind und die Bedingung, dass die Masse der beiden führenden Planeten vergleichbar ist, noch zwingender ist.
Stellen Sie sich vor, dass jeder der beiden Planeten eine Masse hat, die auf der logarithmischen Skala gleichmäßig zwischen 1/20 der Erdmasse (wie Merkur) und 300 Erdmassen (wie Jupiter) verteilt ist. Das Intervall reicht vom Minimum bis zum Maximum, das 6.000-mal schwerer ist. Das sind mehr als 12 Verdopplungen, . Wenn Sie also den ersten Planeten an einem zufälligen Ort in diesem Massenintervall auswählen (gleichmäßig auf der logarithmischen Skala), unterscheidet sich die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Masse des zweiten Planeten (die unabhängig ist) um weniger als den Faktor von ab der ersten Masse ist ca .
Nur von Systemen, die wie ein Planetenpaar aussehen, werden so symmetrisch sein. Und die Zahl der Planetenpaare – auch der asymmetrischen – ist tatsächlich eher gering. Der Grund dafür ist wirklich, dass während der gewalttätigen Ära, als sonnenähnliche Systeme geschaffen wurden, Felsen große Geschwindigkeiten hatten und sie in ziemlich willkürliche Richtungen flogen, so dass sie am Ende ungebunden waren. Es ist einfach unwahrscheinlich, zwei große Felsen in demselben kleinen Raumvolumen zu finden: Vergleichen Sie diese Aussage mit einigen Hochtemperatur-, Hochentropie-Konfigurationen von Molekülen in der statistischen Physik.
Es ist auch eher unwahrscheinlich, dass eine Kollision mit einem anderen Objekt zwei Objekte erzeugt, die sich gegenseitig umkreisen. Schließlich sind die Umlaufbahnen der beiden Körper periodisch, wenn also die beiden Teile während der Kollision in Kontakt waren, werden sie nach einer Periode (oder früher) erneut kollidieren. Entsprechend ist die Exzentrizität der Umlaufbahn wahrscheinlich zu extrem, was zu einer schnellen Wiedervereinigung der beiden neuen Planeten führen wird. Selbst wenn etwas die beiden neu geschaffenen Planeten aus einer "Scheidung" auf eine nahezu kreisförmige Umlaufbahn bringen würde, vielleicht eine Kollision mit einem zweiten externen Objekt (viel Glück), ist es sehr unwahrscheinlich, dass eine solche Umlaufbahn den richtigen Radius haben wird. wie die 1 Million km, die ich im Fall der hypothetischen Doppelerde oben vorgeschlagen habe. Wenn die beiden Objekte zu nahe beieinander liegen, Die Gezeitenkräfte werden enorm sein und (zumindest für einige Anzeichen des inneren Drehimpulses) die Planeten allmählich wieder zu einem Objekt zusammenbrechen lassen. Und wenn die Energie, mit der die Planeten voneinander weggeschleudert werden, zu hoch ist, entsteht gar kein gebundener Zustand. Die anfängliche kinetische Energie der neugeborenen 2 Planeten müsste also fast genau auf ihre potenzielle Gravitationsenergie (ohne Minuszeichen) abgestimmt sein, und das ist im Allgemeinen auch unwahrscheinlich.
Der Mond ist im Vergleich zur Erde so groß, dass viele ihn für ein Doppelplanetensystem halten (Pluto-Charon ist das andere). Der Schlüssel ist, dass die Umlaufbahn des Mondes um die Sonne niemals konkav ist (weg von der Sonne, was ich interpretiere als "sich nie rückwärts relativ zur Erde bewegen"). Der Mond ist auch groß genug, um die axiale Neigung der Erde trotz Gravitationsstörungen von Jupiter und Saturn zu stabilisieren. Ohne das wäre das Leben vielleicht nicht sehr weit gekommen.
Ich habe ein Programm gekauft, das ein 3D-Universum simuliert. Sie können eigene Simulationen erstellen, aber auch erstellte Assets verwenden. Eines davon ist "Erde & Mond".
Nach dem, was ich verstehe, fragen Sie. Ich ändere das Gewicht des Mondes, der die Erde umkreist, von "1,00 Monde" auf "100,00 Monde", das Programm änderte es automatisch auf "1,23 Erden".
Obwohl sie sich wie Doppelsterne verhalten. Es sieht so aus, als ob die Erde ihre Umlaufbahn um den Mond nicht stabilisieren kann. Das Programm hat geschätzt, dass die Erde den Mond umkreist. Aber der Mond umkreist nichts. Wie ich bereits sagte, kann die Erde ihre Umlaufbahn um den Mond nicht stabilisieren. Programm berechnete (zukünftige) Flugbahn (markiert mit blauer Linie) der Erde. Es sieht aus wie Wirbel.
Sie finden das vielleicht seltsam: aber sie sehen aus, als würden sie sich gerne umarmen, aber zwischen ihnen ist Frühling. Je näher sie kommen, desto weiter werden sie voneinander geschleudert.
Wenn Sie Aufnahmen davon wollen. Schreiben Sie unten in die Kommentare.
Alfred Centauri