Könnte ein Gasriese zwei erdgroße Monde in einer binären Umlaufbahn um sich herum haben?

Es ist leider nicht möglich, sie umkreisen zu lassen, wie Sie es beschreiben. Der Grund liegt in den Gezeiteneffekten. Wenn ihre Umlaufbahn als perfekter Kreis beginnt, dann wird der Planet, sobald einer dem Gasriesen näher kommt als der andere, etwas mehr an diesem Mond ziehen als an dem anderen – was ihre Umlaufbahn elliptisch macht. Dies wird mit jeder Runde fortgesetzt, die sie machen, bis einer von ihnen in den anderen, in den Gasriesen, einschlägt oder aus dem System geschleudert wird.

Sie können es jedoch besser machen als Hufeisenumlaufbahnen - Sie könnten einen der Monde in den Lagrange-Punkten L4 oder L5 in Bezug auf den anderen haben, die stabile Punkte in einer Umlaufbahn um den Gasriesen sind.

Dann könnten sich die Monde immer sehen.

EDIT: Hoppla, es sieht so aus, als ob alles unterhalb dieser Zeile falsch ist. Ich hatte eine Formel falsch gelesen. Es stellt sich heraus, dass die Monde von ähnlicher Größe sein können. Ich denke, ich werde es reparieren, wenn ich Zeit habe.

Eine Einschränkung ist, dass sich ihre Massen erheblich unterscheiden müssten. Der kleinere Mond muss 1/25 der Masse des größeren haben.

Der Unterschied zwischen den Größen wäre wie die Größe der Erde im Vergleich zur Größe des Planeten Merkur. Es ist also klar, dass es sich bei beiden um Planeten handelt, aber der Größenunterschied ist ziemlich offensichtlich.

Nun, wie sichtbar würden sie voneinander sein? Aus Gründen der Klarheit nennen wir den größeren Mond Vericka und den kleineren Mond Valdera, während der Gasriese Keizeria wäre.

Ich gehe vom optimistischsten Szenario aus. Vericka wird Keizeria knapp außerhalb der Roche-Grenze umkreisen (was der nächste Punkt ist, an dem ein Mond theoretisch einen Planeten umkreisen kann, bevor er auseinandergerissen wird). Keizeria ist so groß wie Jupiter, Vericka so groß wie die Erde und Valdera so groß wie Merkur. Unter Verwendung der einfachsten möglichen Formel für das Roche-Limit erhalte ich eine Umlaufentfernung von 54770 km.

Unser Mond sieht am Nachthimmel ziemlich klein aus. Es deckt das ab, was man 1/2 Grad nennt, was bedeutet, dass man 720 Monde in einer perfekten Linie nebeneinander am Himmel platzieren könnte, ohne sich zu überlappen.

Sie können dies 720 Mal tun, bevor Sie zum Ursprung zurückkehren.

Nun, wie würde Keizeria von Vericka aussehen? Die Antwort ist, dass es satte 103 Grad abdecken würde. Wenn Sie in den Nachthimmel in eine zufällige Richtung schauen, stehen die Chancen bei 1/3, dass Sie dem Gasriesen ins Gesicht starren!

Und schließlich Verickas lang verschollener Partnermond – wie groß würde er am Nachthimmel aussehen? Die Entfernung zwischen Vericka und Valdera wäre die gleiche wie die Entfernung von Vericka nach Keizeria, weil sie ein gleichseitiges Dreieck bilden. Setzt man Valderas Durchmesser in die gleiche Formel ein, erhält man eine resultierende scheinbare Größe von 5 Grad.

5 Grad sind etwa das Zehnfache der scheinbaren Größe des Mondes. Sie könnten sehr gute Details auf der Oberfläche des Planeten wahrnehmen. Angenommen, Valdera hat Land und Ozeane wie die Erde (und Vericka), könnten diejenigen mit den schärfsten Augen Inseln mit einer Breite von nur 20 Kilometern sehen!

Am Himmel würde es ungefähr so ​​aussehen:

Beachten Sie, dass ich überall die optimistischsten Annahmen getroffen habe. In diesem Modell wäre der Gasriese RIESIG und die Gezeitenkräfte würden wahrscheinlich immer noch regelmäßige Erdbeben (Verickaquakes?) verursachen und beide Planeten unbewohnbar machen. Vielleicht ist es besser, die scheinbare Größe zu halbieren, um auf der sicheren Seite zu sein. Aber alles in allem ist dies das Beste, was Sie einem binären Satz von Monden erreichen können, die einen Gasriesen umkreisen, wenn Sie den Gesetzen der Physik gehorchen wollen.

Wenn Sie sie ignorieren möchten, steht es Ihnen frei, die Planeten tatsächlich zu selbstkorrigierenden außerirdischen Raumschiffen oder so dicht wie Schaum zu machen :-) Aber dies ist die wissenschaftlich fundierte Antwort, die Sie angefordert haben.

Sie könnten zwei erdgroße Planeten haben, die den größeren Planeten auf derselben Bahn umkreisen, aber nicht einander um den größeren Planeten. Sie würden schließlich zusammenstoßen oder auseinander fliegen. Um sie um einen Mittelpunkt und dann um einen Planeten kreisen zu lassen, müsste man eine instabile Physik haben.

Eine Möglichkeit, Objekte mit nahezu gleicher Größe um ihr gemeinsames Baryzentrum zu bringen, das einen viel größeren Körper umkreist, wäre, die kleineren Objekte weit genug vom Elternkörper entfernt zu haben. Unser eigenes Erde-Mond-System ist ein gutes Beispiel; Wir sind so weit von der Sonne entfernt, dass ihre Gezeiteneffekte die Umlaufbahn des Mondes nicht grob instabil machen (obwohl es tatsächlich technisch chaotisch ist, hat dies mehr mit der axialen Neigung der Erde relativ zur Ebene der Ekliptik zu tun).

Je näher die beiden Welten beieinander liegen, desto näher können sie der Primärwelt sein, ohne Probleme mit Auswurf oder Kollision. Wenn sie sehr nah sind, sind sie sichtbar nicht kugelförmig (siehe Rocheworld oder The Wooden Space Ships für einige gute Illustrationen), obwohl die Oberflächen auf Gravitationsebene sind (dh der Meeresspiegel würde der Eiform jedes Planeten folgen). und sie könnten sogar nahe genug sein, um eine Atmosphäre zu teilen (der "Hals" dazwischen wäre dünne Luft, aber mit einer gleichwertigen Technologie aus der Mitte des 20. Jahrhunderts passierbar).