Estoy pensando en establecer una historia en un sistema planetario binario, pero no estoy seguro de qué mecánica estaría en juego con respecto al reflejo de la luz de un planeta y el ciclo día/noche. En esta historia, querría dos planetas que sean lo suficientemente grandes como para albergar vida, pero que no tengan que ser del mismo tamaño o similares. Además, estos planetas deberían estar lo suficientemente cerca (o al menos parecerlo) para que un observador parado en el suelo de uno de los planetas pueda determinar aproximadamente la geología del otro; o por ejemplo sería capaz de ver si la tierra estaba completamente desolada o no con sus propios ojos.
Ahora, mi pregunta es si hubiera un sistema binario de planetas que cumpliera con esta configuración, ¿cómo cambiaría el reflejo de la luz solar en un planeta el ciclo día/noche del otro? ¿Es posible que los planetas estén lo suficientemente cerca para que una persona vea la geología de la otra, pero aún así mantengan una noche "similar a la de la Tierra", incluso si el otro planeta está completamente iluminado por el sol? Y si eso no es posible, ¿podría cambiarse algo sobre las rotaciones de cualquiera de los planetas hasta el punto de que el reflejo de la luz del otro planeta coincida con un día normal y luego quede completamente oscuro durante una noche?
Esta respuesta se dividirá en varias partes.
En esta historia, querría dos planetas que sean lo suficientemente grandes como para albergar vida, pero que no tengan que ser del mismo tamaño o similares.
¿Quieres que tus planetas tengan el tamaño adecuado para albergar agua líquida a base de carbono que use vida en general, o el caso más específico de los seres humanos (y otros respiradores de oxígeno) en particular?
Primera parte: El rango de tamaño de los planetas habitables en general.
Se cree que hay una serie de océanos subterráneos debajo de las superficies cubiertas de hielo de algunas lunas y planetas enanos en el sistema solar exterior. Y posiblemente podría haber vida en esos océanos subterráneos, obteniendo energía de los respiraderos volcánicos en el fondo del océano. Enceladus, una luna de Saturno, con un radio promedio de 252,1 kilómetros y, por lo tanto, un diámetro promedio de 504,2 kilómetros, y una masa de solo 0,000015 de la de la Tierra, es el más pequeño de esos mundos que posiblemente podrían tener formas de vida en los océanos subterráneos.
Entonces Enceladus tiene solo 0.039 del radio promedio. 6371,0 kilómetros, y el diámetro medio, 12.742 kilómetros, de la Tierra. La Tierra tiene unas 25,25,27 veces el diámetro de Encelado.
Por supuesto, es posible que mundos más grandes que la Tierra sean habitables y tengan vida.
Un planeta superhabitable es un tipo de exoplaneta o exoluna que puede ser más adecuado que la Tierra para el surgimiento y evolución de la vida.
Heller y Armstrong propusieron que se requieren una serie de características básicas para clasificar un exoplaneta o exoluna como superhabitable; 7 8 10 para el tamaño, se requiere que tenga aproximadamente 2 masas terrestres, y 1,3 radios terrestres proporcionarán un tamaño óptimo para la tectónica de placas.[11] Además, tendría una mayor atracción gravitatoria que aumentaría la retención de gases durante la formación del planeta. 10Por lo tanto, es probable que tengan una atmósfera más densa que ofrezca una mayor concentración de oxígeno y gases de efecto invernadero, lo que a su vez eleva la temperatura promedio a niveles óptimos para la vida vegetal a unos 25 °C (77 °F).[12][13 ] Una atmósfera más densa también puede influir en el relieve de la superficie, haciéndolo más regular y disminuyendo el tamaño de las cuencas oceánicas, lo que mejoraría la diversidad de la vida marina en aguas poco profundas.[14]
https://en.wikipedia.org/wiki/Superhabitable_planet[3]
Un planeta superhabitable podría o no ser habitable para los humanos. No sería habitable para humanos o seres con requisitos ambientales similares si la gravedad de la superficie fuera demasiado alta o si fuera un mundo acuático sin tierra seca, pero sería habitable para formas de vida con una bioquímica similar a las formas de vida de la Tierra, y más. para que la Tierra sea habitable para la vida terrestre.
Entonces, los diámetros de los mundos habitables por agua líquida basada en carbono que utilizan formas de vida podrían variar desde 0,039 el diámetro de la Tierra hasta al menos 1,3 veces el diámetro de la Tierra, un rango de al menos 33,33 veces, y posiblemente mucho mayor.
Por otro lado, el artículo de Wikipedia sobre habitabilidad planetaria dice:
El radio de un exoplaneta potencialmente habitable oscilaría entre 0,5 y 2,5 radios terrestres.[21]
https://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_habitability#Radius[4]
http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog[1]
Segunda parte: el rango de tamaño de los planetas habitables para los humanos en particular.
Pero, ¿y si quieres que los planetas sean habitables para seres humanos o seres con requisitos ambientales similares?
En ese caso, la fuente a consultar es Habitable Planets for Man , Stephen H. Dole, 1964.
https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/commercial_books/2007/RAND_CB179-1.pdf[5]
En el capítulo cuatro Los parámetros astronómicos, Dole analiza primero las propiedades de un planeta habitable.
En la página 53, Dole dice que para que un planeta tenga menos de 1,5 g , la gravedad superficial de la Tierra, y por lo tanto sea habitable para los humanos, debe tener una masa de 2,35 masas terrestres, un radio de 1,25 de la Tierra y una velocidad de escape. de 15,3 kilómetros por segundo.
En la página 54, Dole calcula que para que un planeta retenga oxígeno en su atmósfera durante eras geológicas y sea habitable para los humanos, debe tener una velocidad de escape de al menos 6,25 kilómetros por segundo. Y eso correspondería a un planeta con una masa de 0,195 masa terrestre, un radio de 0,63 radio terrestre y una gravedad superficial de 0,49 g .
Por lo tanto, los posibles radios de los planetas habitables podrían variar más de 1,98 veces.
Pero Dole no cree que un planeta con una masa tan baja pueda formar una atmósfera rica en oxígeno respirable en primer lugar. En las siguientes páginas, Dole decide que la masa mínima posible para que un planeta forme una atmósfera respirable estaría entre 0,25 y 0,57 masa terrestre, y elige 0,4 masa terrestre como la masa mínima para un planeta habitable para humanos y formas de vida similares. Tal planeta tendría un radio de 0,78 radios terrestres y una gravedad superficial de 0,68 g .
Entonces, si Dole tiene razón en eso, el mayor rango posible de diámetros de carriles habitables sería de aproximadamente 1,6 veces.
Otra discusión sobre la habitabilidad, "Exomoon Habitability Constrained by Illumination and Tidal Heating", Rene Heller y Roy Barnes, Astrobiology, Volumen 13, número 1, 2013, analiza el rango de masas de los mundos habitables en la Sección 2. Habitabilidad de las exolunas.
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1209/1209.5323.pdf[6]
Se requiere una masa mínima de exoluna para impulsar un escudo magnético en una escala de tiempo de mil millones de años (MsT0.1M4; Tachinami et al., 2011); para sostener una atmósfera sustancial y duradera (MsT0.12M4; Williams et al., 1997; Kaltenegger, 2000); y para impulsar la actividad tectónica (MsT0.23M4; Williams et al., 1997), que es necesaria para mantener la tectónica de placas y apoyar el ciclo del silicato de carbono. Se han detectado dínamos internos débiles en Mercurio y Ganímedes (Gurnett et al., 1996; Kivelson et al., 1996), lo que sugiere que las masas de los satélites > 0,25 M4 serán adecuadas para considerar la habitabilidad de la exoluna. Este límite inferior, sin embargo, no es un número fijo. Otras fuentes de energía, como el calentamiento radiogénico y de las mareas, y el efecto de la composición y estructura de una luna, pueden alterar el límite en cualquier dirección. Un límite de masa superior viene dado por el hecho de que el aumento de la masa conduce a altas presiones en el interior del planeta, lo que aumentará la viscosidad del manto y reducirá la transferencia de calor en todo el manto, así como en el núcleo. Por encima de una masa crítica, la dínamo se suprime fuertemente y se vuelve demasiado débil para generar un campo magnético o sostener la tectónica de placas. Esta masa máxima se puede situar en torno a 2M4 (Gaidos et al., 2010; Noack y Breuer, 2011; Stamenkovic´ et al., 2011). Noack y Breuer, 2011; Stamenkovic´ et al., 2011). Noack y Breuer, 2011; Stamenkovic´ et al., 2011).
Por lo tanto, consideran que el rango de masa de los mundos habitables oscila entre aproximadamente 0,25 y 2,0 de masa terrestre. Dado que 0,25 de masa terrestre es mayor que el mínimo de 0,195 de masa terrestre de Dole, y 2,0 de masa terrestre es menor que el máximo de 2,35 de masa terrestre de Dole, el rango de diámetro para esos mundos debería ser inferior a 1,98 veces.
A fin de cuentas, un escritor preocupado por la plausibilidad científica debería evitar hacer que un planeta sea habitable para los humanos con más del doble del diámetro de otro planeta habitable para los humanos o formas de vida similares.
También vea las respuestas a esta pregunta:
Y volveré a esta respuesta más adelante y discutiré qué tan grandes se verían los mundos gemelos habitables en sus cielos.
Y mientras tanto deberías mirar las respuestas a esta pregunta:
Tercera parte: ¿Qué tan grandes podrían verse los componentes de un planeta doble en sus cielos?
En mi respuesta a la pregunta:
Discutí los diámetros angulares más grandes posibles de varios objetos vistos desde los cielos de los planetas habitables. Pero no discutí qué tan grandes podrían verse los componentes de un planeta doble desde el cielo del otro, lo que puede haber sido un descuido de mi parte.
El límite de Roche de un objeto astronómico es qué tan cerca puede acercarse otro objeto sin ser perturbado por las mareas. Depende de las masas y densidades relativas de los dos objetos.
Si la Luna fuera fluida, se rompería a una distancia de 18.331 kilómetros de la Tierra. Dado que la luna es rígida, se rompería a una distancia de 9.492 kilómetros.
Un planeta habitable similar a la Tierra podría orbitar más cerca de otro planeta habitable similar a la Tierra sin ser interrumpido por las mareas, ya que ambos serían mucho más densos que la Luna.
Creo que el límite de Roche se mide desde el punto central de los cuerpos más grandes. Dado que el radio de la Tierra es de 6.371,0 kilómetros, si los puntos centrales de los dos planetas estuvieran separados por 9.492 kilómetros, las superficies de los dos planetas se superpondrían en unos 3.250 kilómetros. Sumando 3.250 kilómetros a 9.492 kilómetros aumenta la distancia entre centros a 12.742 kilómetros. Agregando otros 2.000 kilómetros para que la atmósfera de búsqueda pueda tener 1.000 kilómetros de altura sin interactuar, y los centros de los dos planetas estarían separados por al menos 14.742 kilómetros.
[Agregado nov. 14, 2021. Según mis cálculos, si un planeta se ve desde un lugar en el otro planeta donde está en el horizonte, tendrá un diámetro angular de 46.745 grados, mientras que si se ve desde el punto más cercano en el otro planeta tendrá un diámetro angular de 74.584 grados.]
Así, el centro de un planeta estaría a unos 8.371 kilómetros por encima de la cabeza de alguien en la punta del otro planeta que estaba directamente frente al primer planeta. La resolución angular del ojo humano típico es de aproximadamente 1 minuto de arco, o aproximadamente 2,4350 kilómetros, o 2435 metros, a una distancia de 8371 kilómetros.
Pero la mayor parte de la superficie del planeta estaría mucho más cerca de los 8.371 kilómetros de la persona que lo ve desde el punto directamente frente a él. A la distancia más cercana, la superficie planetaria "arriba" estaría a unos 2.000 kilómetros de distancia, ya esa distancia un minuto de arco sería de unos 0,5789 kilómetros, o unos 579 metros.
En comparación, cuando la Luna está más cerca de la Tierra, a unos 362.600 kilómetros, un minuto de arco equivale a unos 105.476 kilómetros. Por lo tanto, las personas normalmente deberían poder ver características con colores contrastantes de más de 105 kilómetros de ancho en la Luna a simple vista.
Así que esa parece ser aproximadamente la mejor vista posible de un planeta hermano como la Tierra desde su compañero en un planeta gemelo. Si los dos planetas están separados por distancias mayores, la vista no será tan buena.
Por supuesto, se necesita mucho tiempo para que un planeta recién formado como la Tierra se vuelva habitable. Creo que la Tierra tardó unos cuatro mil millones de años en desarrollar una atmósfera respirable con un alto contenido de oxígeno. Algunos planetas alienígenas pueden tardar mucho más en volverse habitables para los humanos, y otros pueden tardar mucho menos tiempo, pero es razonable suponer que se necesitan varios miles de millones de años para que un planeta como la Tierra se vuelva habitable.
Por supuesto, si una civilización muy avanzada descubre un planeta joven como la Tierra, podrían decidir terraformarlo para hacerlo habitable miles de millones de años antes de que se vuelva habitable. Y supongo que también podrían hacerlo con un planeta doble.
Y esto es importante porque las interacciones de las mareas entre un planeta, su luna y su estrella harán que las órbitas cambien muy gradualmente, lo que se sumará a grandes cambios durante miles de millones de años. Entonces, cuando un planeta se vuelve habitable, las órbitas del planeta y sus lunas, si las hay, habrán cambiado drásticamente de lo que eran originalmente. Y lo mismo ocurre con los componentes de un planeta doble que orbita alrededor de su estrella: tal situación podría considerarse como un extremo de un planeta y su luna.
Durante mucho tiempo se ha calculado que la Luna debe estar alejándose de la Tierra, y los experimentos con láseres que rebotan en los reflectores dejados en la Luna por los astronautas del Apolo lo confirman.
Por lo tanto, la distancia entre la Tierra y la Luna está aumentando, y la rotación de la Tierra se está desacelerando en reacción.[166] Las mediciones de los reflectores láser que quedaron durante las misiones Apolo (experimentos de alcance lunar) han encontrado que la distancia de la Luna aumenta en 38 mm (1,5 pulgadas) por año [167] (aproximadamente la velocidad a la que crecen las uñas humanas). [168] Los relojes atómicos también muestran que el día de la Tierra se alarga unos 15 microsegundos cada año,[169] aumentando lentamente la velocidad a la que se ajusta el UTC en segundos intercalares. Si se deja que siga su curso, este arrastre de marea continuaría hasta que la rotación de la Tierra y el período orbital de la Luna coincidieran, creando un bloqueo de marea mutuo entre los dos. Como resultado, la Luna estaría suspendida en el cielo sobre un meridiano, como ya ocurre actualmente con Plutón y su luna Caronte. Sin embargo, el Sol se convertirá en una gigante roja que engullirá el sistema Tierra-Luna mucho antes de que esto ocurra.[170][171] Si llegara a suceder, la rotación de la tierra continuaría desacelerándose debido a las mareas provocadas por el sol. Con el día más largo que el mes, la luna se movería lentamente de oeste a este en el cielo. Las mareas provocadas por la luna provocarían entonces el efecto contrario al anterior, y la luna se acercaría más a la tierra. Eventualmente entraría dentro del límite de Roche y se dividiría en un anillo. Las mareas provocadas por la luna provocarían entonces el efecto contrario al anterior, y la luna se acercaría más a la tierra. Eventualmente entraría dentro del límite de Roche y se dividiría en un anillo. Las mareas provocadas por la luna provocarían entonces el efecto contrario al anterior, y la luna se acercaría más a la tierra. Eventualmente entraría dentro del límite de Roche y se dividiría en un anillo.
https://en.wikipedia.org/wiki/Moon#Tidal_effects[9]
Pero se predice que el Sol se hinchará hasta convertirse en una estrella gigante roja y engullirá a Mercurio y Venus, y probablemente a la Tierra y la Luna, en "solo" unos cinco mil millones de años, lo que debería ser muchos, muchos miles de millones de años antes de que la Luna se detenga. retrocede y comienza a acercarse a la Tierra.
A un ritmo de 38 milímetros por año, la luna debería retroceder 38 000 000 milímetros por millón de años, lo que equivale a 38 kilómetros por millón de años, o 38 000 kilómetros por mil millones de años. Entonces, en cuatro mil millones de años, la Luna debería haber retrocedido 152 000 kilómetros, que es aproximadamente 0,395 del semieje mayor de la órbita de la Luna.
Pero cuando la Luna estaba mucho más cerca de la Tierra, habría retrocedido más rápido.
Cuando un planeta captura a otro objeto y lo convierte en una luna, esa Luna puede orbitar el planeta de forma progresiva, en la misma dirección en que orbita el planeta, o retrógrada, en la dirección opuesta a la rotación del planeta.
Las interacciones de las mareas entre un planeta y una luna retrógrada harán que la luna retrógrada se acerque lentamente al planeta y finalmente se rompa o se estrelle contra el planeta. La mayoría de las lunas retrógradas de nuestro sistema solar orbitan lejos de sus planetas, y los efectos de las mareas en sus órbitas son muy leves. Pero Tritón, la gran luna de Neptuno, orbita en una órbita retrógrada lo suficientemente cerca como para predecir que Tritón será destruido en "solo" unos 3.600 millones de años.
https://en.wikipedia.org/wiki/Triton_(moon)#Orbit_and_rotation[2]
El destino de las lunas progradas depende de si sus órbitas iniciales están por encima o por debajo de la distancia de un obituario sincrónico planetario.
Las lunas progradadas que se originan fuera o por encima de la órbita síncrona se alejarán del planeta hasta que pasen fuera de la esfera HIll del planeta y escapen del planeta, o ralentizarán la rotación del planeta hasta que la marea del planeta se bloquee con la luna. Luego, las interacciones de las mareas con la estrella en el sistema harán que esas lunas se acerquen gradualmente a sus planetas hasta que se acerquen demasiado y sean destruidas.
Las lunas progresivas que originalmente orbitan dentro o debajo de la órbita síncrona se acercarán gradualmente al planeta hasta que se acerquen demasiado y sean destruidas. Hay más de una docena de lunas de este tipo en nuestro sistema solar, algunas de las cuales podrían haber existido en una órbita subsincrónica durante más de 4 mil millones de años, acercándose lentamente a la perdición.
La luna con la esperanza de vida más corta es probablemente Fobos, la luna interior de Marte:
La desaceleración de las mareas está disminuyendo gradualmente el radio orbital de Fobos en dos metros cada 100 años,[12] y con la disminución del radio orbital, aumenta la probabilidad de ruptura debido a las fuerzas de las mareas, estimada en aproximadamente 30 a 50 millones de años,[12][39 ] con una estimación de un estudio de unos 43 millones de años.[40]
https://en.wikipedia.org/wiki/Phobos_(moon)#Predicted_destruction[10]
Y las interacciones de marea entre dos componentes con masa idéntica de un doble palet deberían ser simplemente un ejemplo de una relación planeta-luna. En una relación de masa extrema, un planeta no tiene luna y, por lo tanto, no tiene interacción de mareas con él. En el otro extremo del espectro de la relación de masas, el planeta y la luna tienen exactamente la misma masa, lo que lo convierte no solo en un planeta doble, sino también en un planeta gemelo.
Entonces, si un planeta en formación se divide en dos planetas que luego se orbitan entre sí, o si dos planetas errantes se capturan entre sí y se convierten en un planeta gemelo, sus interacciones de marea deberían ser similares a las de un planeta y su luna.
Si los dos planetas se forman juntos, se orbitarán entre sí en una dirección progresiva. Si se forman dentro de su órbita síncrona mutua, se acercarán en espiral hasta que finalmente se destruyan entre sí. Si se forman fuera de su órbita sincrónica mutua, se alejarán gradualmente el uno del otro hasta que escapen el uno del otro o ambos estén bloqueados por mareas. Si ambos se bloquean por marea, gradualmente comenzarán a acercarse y eventualmente se destruirán entre sí.
Si los dos planetas se forman por separado y luego se capturan entre sí, podrían orbitar entre sí en una órbita prograda o retrógrada. Si orbitan en órbita prograda, se les aplicarán las posibilidades del párrafo anterior.
Si los planetas capturados se orbitan entre sí en una órbita retrógrada, se acercarán gradualmente hasta que se acerquen demasiado y se destruyan entre sí.
Entonces, no importa a qué distancia estén los dos planetas cuando comiencen a orbitar entre sí, esa distancia cambiará. Se acercarán y eventualmente se destruirán entre sí, o se alejarán y se separarán hasta que escapen el uno del otro o comiencen a moverse hacia el otro.
Y debería llevar mucho tiempo, miles de millones de años, para que un planeta se vuelva habitable con una atmósfera rica en oxígeno. Durante esos miles de millones de años, si los dos planetas en un planeta doble se acercan, deberían acercarse demasiado y destruirse entre sí. Y si los dos planetas se están alejando durante miles de millones de años mientras se vuelven habitables, deberían alcanzar una distancia de cientos de miles o millones de kilómetros antes de que se vuelvan habitables y/o la vida inteligente evolucione en ellos.
Entonces, si los dos planetas en un planeta doble están espectacularmente cerca uno del otro con una gran vista, deberían destruirse cada uno o alejarse mucho más, dando como resultado una vista más ordinaria, mucho antes de que se vuelvan habitables para los humanos o evolucione la vida inteligente. en ellos.
Entonces, una historia podría tener humanos en trajes espaciales explorando un planeta doble muy joven con los dos planetas muy cerca uno del otro. O una civilización avanzada podría terraformar un planeta doble muy joven.
O posiblemente los dos planetas, ya sea que se formaron juntos o fueron capturados más tarde, inicialmente orbitan entre sí exactamente a su distancia orbital síncrona mutua. Supongo que si los dos planetas orbitan exactamente a su distancia orbital sincrónica mutua, las interacciones de las mareas no cambiarán las distancias entre ellos. Y si orbitan un poco más cerca o más lejos que su distancia orbital síncrona mutua, su distancia orbital cambiará muy lentamente durante miles de millones de años.
No sé cómo calcular la distancia entre dos planetas similares a la Tierra que orbitan a su distancia orbital síncrona mutua, pero debería estar lo suficientemente cerca como para que las características más pequeñas en un planeta vistas a simple vista desde el otro planeta sean solo unas pocas. veces más grande que en mi cálculo del mejor de los casos anterior.
Cuarta parte: el brillo de un planeta doble.
Dado que los dos planetas en un planeta doble cercano ciertamente estarían bloqueados por mareas entre sí, el Planeta A siempre sería visible en el hemisferio cercano del planeta B, de día o de noche. El planeta a nunca sería visible desde el hemisferio lejano del planeta B, por lo que nunca iluminaría la noche del otro lado del planeta B. Y lo mismo ocurre con el planeta B visto desde el planeta A. El planeta B nunca sería visto desde la mitad del planeta A, por lo que nunca iluminaría la noche de ese lado del planeta A.
El semieje mayor de la órbita de la Luna es de 384,399 kilómetros, aunque la Luna tiene una órbita elíptica acercándose y alejándose de la Tierra. Debido a la distancia cambiante entre la Tierra y la Luna, el diámetro angular de la Luna vista desde la Tierra varía entre 29,3 y 34,1 minutos de arco.
El radio ecuatorial de la Luna es de 1.737,4 kilómetros, o alrededor de 0,2727 de los 6.371 kilómetros de la Tierra. Así la Tierra tiene 3,667 veces el diámetro de la Luna. La Tierra vista desde la Luna tiene 3,667 veces el diámetro angular de la Luna vista desde la Tierra y, por lo tanto, tiene 13,446 veces el área angular de la Luna vista desde la Tierra.
Dado que la Luna tiene un diámetro angular aproximadamente igual a una moneda de diez centavos sostenida con el brazo extendido, un diámetro angular de 3,667 veces más grande aún parecería bastante pequeño. Pero los observadores en la luna deberían ver grandes características de la tierra y el océano a simple vista y notar grandes tormentas.
Entonces, la Tierra vista desde la Luna tendría 13.446 veces el brillo de la Luna vista desde la Tierra. Debido al mayor albedo o reflectividad de la Tierra, unas 3,36 veces mayor, la Tierra es unas 45 veces más brillante que la Luna. Entonces, dado que la Luna llena tiene una magnitud aparente de -13 desde la Tierra, una Tierra llena tiene una magnitud aparente 43 veces mayor, o alrededor de -17.
Imagine que dos planetas del tamaño de la Tierra están a una quinta parte de la distancia entre la Tierra y la Luna, con un semieje mayor de aproximadamente 76.879,8 kilometros. Cada uno tendrá 18,335 veces el diámetro angular y 336,17 veces el área de la luna. Si son unas 3,36 veces más reflectantes que la Luna, aparecerán unas 1.129,53 veces más brillantes que la Luna. Entonces, un planeta del tamaño de la Tierra cuando está lleno tendría una magnitud aparente de alrededor de -20.5.
Supongamos que están a una décima parte de la separación de la Tierra y la Luna, con un semieje mayor de unos 38.439,9 kilómetros. Cada uno tendrá 336,67 veces el diámetro angular y 1.344,7 veces el área de la luna. Si son unas 3,36 veces más reflectantes que la Luna, aparecerán unas 4.518 veces más brillantes que la Luna. Entonces, un planeta del tamaño de la Tierra cuando está lleno tendría una magnitud aparente de alrededor de -22.
Supongamos que están a una quinceava parte de la separación de la Tierra y la Luna, con un semieje mayor de unos 25.626,6 kilómetros. Cada uno tendrá 55 veces el diámetro angular y 3.025 veces el área de la luna. Si son unas 3,36 veces más reflectantes que la Luna, aparecerán unas 10.164 veces más brillantes que la Luna. Entonces, un planeta del tamaño de la Tierra cuando está lleno tendría una magnitud aparente de alrededor de -23.
Supongamos que están a una vigésima parte de la separación de la Tierra y la Luna, con un semieje mayor de unos 19.219,95 kilómetros. Cada uno tendrá 73,34 veces el diámetro angular y 5.378,75 veces el área de la luna. Si son unas 3,36 veces más reflectantes que la Luna, aparecerán unas 18.072 veces más brillantes que la Luna. Entonces, un planeta del tamaño de la Tierra cuando está lleno tendría una magnitud aparente de alrededor de -23.5. Eso sería alrededor del 4,5 por ciento del brillo del Sol.
Por supuesto, eso es comparar los planetas en sus fases llenas con la Luna llena. Cuando los planetas no estén llenos serán mucho menos brillantes.
Observo que cuanto más cerca estén los planetas, más brillantes serán cuando estén llenos, y más probable será que se eclipsen cuando estén llenos. Cuanto más cerca estén los planetas, más ancha será la sombra de cada uno en el espacio, y más tiempo estará el otro planeta en esa sombra.
Y si los dos planetas se orbitan entre sí casi exactamente en el mismo plano en el que orbitan su estrella, deberían eclipsarse cada noche. Cuando un planeta se eclipsa y recibe muy poca luz de su estrella, puede reflejar muy poca luz en el planeta que lo está eclipsando.
Entonces, si los dos planetas orbitan muy cerca uno del otro, cada uno debe eclipsarse durante cada período de luz del día en el lado que mira al otro, y cada uno debe eclipsarse al otro durante la noche en el lado que mira al otro, y por lo tanto, debería reducir en gran medida la cantidad de luz que el otro refleja para iluminar la noche.
Y, por supuesto, los lados de los planetas que dan la espalda a sus compañeros tendrán alteraciones regulares de luz diurna sin eclipsar y noches oscuras, iluminadas por estrellas, sin que ningún brillo de planeta los ilumine.
Por lo tanto, puede ser posible encontrar una distancia entre los dos planetas que permita ver muchos detalles en sus superficies a simple vista, mientras permite que las noches sean lo suficientemente oscuras.
Depende del albedo de los planetas (cuánta luz refleja). Por ejemplo, Mercurio tiene un albedo de 0,06, lo que significa que refleja solo el 6 % de la luz que le llega, mientras que Venus tiene un albedo de 0,75.
Tus noches siempre tendrían luna, o nunca tendrían luna.
Los planetas binarios inevitablemente quedarán bloqueados por mareas.
https://phys.org/news/2014-12-binary-terrestrial-planets.html
Esta configuración, denominada sistema planetario binario terrestre, evolucionaría necesariamente hacia un estado en el que los dos cuerpos están bloqueados por mareas (con un período orbital casi igual a la duración del día para ambos planetas)...
Nuestra luna está bloqueada por mareas a la Tierra. Solo vemos una cara. Así también sus planetas. Sus lados enfrentados siempre estarían uno frente al otro. A diferencia de la Tierra y la Luna, no se vería que el binario se mueva en el cielo: la Tierra no está bloqueada por mareas con la Luna y el planeta aún gira. En su binario, en ese lado del planeta que mira hacia su binario, el binario siempre sería visible si el cielo estuviera despejado. Colgaría allí en el cielo. Variaría en brillo según la posición del sol en relación con el par, tal como lo hace nuestra luna. El binario pasaría por fases como lo hace nuestra luna.
En los lados oscuros de estos planetas uno nunca vería el binario en el cielo. Las noches serían oscuras.
abigail
Zayoul
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Ma Golding