¿Cómo se afectarían entre sí dos planetas con órbitas idénticas pero perpendiculares?

Cuanto mayor sea el ángulo entre dos órbitas similares, menos frecuentes serían los impactos cercanos; dado que las órbitas serían ligeramente diferentes, puede haber un período de años en el que los impactos cercanos ocurrieron con una proximidad creciente y luego decreciente, y luego ningún impacto cercano. para un gran número de órbitas.

Por otro lado, donde las dos órbitas son muy similares , quizás con un pequeño grado de excentricidad, los cuerpos en órbita pueden cambiar de posición cuando se acercan entre sí. Esto sucedería con más frecuencia, y una colisión no tiene por qué ser inevitable a corto plazo.

Obviamente, dado que en los ejemplos del mundo real de acercamientos tan cercanos, los cuerpos involucrados no se desintegran, habría una reducción en la gravedad superficial percibida hacia y desde el otro cuerpo.

Como es poco probable que los cuerpos en tal sistema retengan sus propios satélites excepto en órbitas muy cercanas, si hubiera mares de cualquier fluido, no habría mareas que no fueran del sistema primario, hasta la aproximación del cuerpo coorbitante. , momento en el que habría mareas con la marea alta orientada hacia el otro cuerpo coorbitante.

Dependiendo de la cercanía del enfoque, esto podría estar cerca del límite de Roche del cuerpo , también podría haber una tensión significativa aplicada a la estructura del cuerpo de modo que, si fuera lo suficientemente grande, podría causar un calentamiento interno y terremotos. Además, si hubiera una atmósfera significativa, la presión atmosférica podría caer y provocar tormentas violentas cerca del punto de mayor aproximación.

Si los dos cuerpos fueran grandes y de tamaño similar (de modo que ambos fueran habitables y habitados), sus habitantes, si estuvieran lo suficientemente avanzados tecnológicamente, tendrían muchas oportunidades de viajar de un mundo a otro con un gasto relativamente bajo en combustible para cohetes, ya que los mundos se acercaron unos a otros y redujeron el costo de abandonar los pozos de gravedad de los mundos.

El sistema presentaría órbitas en las tres dimensiones, no relativamente planas como las nuestras.

Sin algún tipo de intervención manual, esto es literalmente imposible. Para que esto suceda, necesitas algo de magia o tecnología avanzada para mover los planetas a las órbitas 3d después de que se haya formado el sistema solar.

Mientras se forma el sistema, es una gran nube de partículas. El centro de masa de esta nube será donde finalmente se forme la estrella. Cada partícula alrededor de este centro de masa tiene un momento angular en relación con el centro.

Si comparas todas las partículas entre sí y promedias su momento angular, obtendrás un solo vector que corresponde al plano eventual de la eclíptica del sistema. Tomemos, por ejemplo, dos partículas, una girando alrededor del centro de masa dos veces por hora, la otra girando en la dirección opuesta a la mitad de la velocidad. El momento angular de todo el sistema es de 1 revolución por hora en la dirección de la primera partícula.

Con el tiempo, a medida que estas dos partículas se cruzan, ambas se ralentizarán. El más lento de los dos eventualmente no tendrá suficiente velocidad para permanecer en órbita. Caerá en el centro de masa, eventualmente creando una estrella.

Lo mismo es cierto incluso si agrega más partículas. Las interacciones gravitatorias de todas las partículas provocan un 'arrastre' que reduce el momento angular de cada partícula hacia el momento angular promedio de todo el sistema. Esto hace que la mayoría de las partículas caigan en el centro de masa creando la estrella del sistema. Todo lo que no cae en la estrella se agrupa para formar planetas y desechos (lunas, asteroides, cometas, etc.).

En las escalas de las que estamos hablando, casi se puede tratar un sistema solar en acreción como un fluido. Si tienes agua en un balde y comienzas a girar el agua, las partículas de agua que chocan entre sí las fuerzan a todas a ir en la misma dirección.

Ahora, para responder directamente a su pregunta: si, contra todo pronóstico, un planeta se formara en sentido contrario/perpendicular a la dirección del resto del sistema, entonces cambiaría lentamente de órbita hasta que se alineara con todo lo demás, se estrellara contra algo (muy probablemente el sol) o, lo más probable, pasaría cerca de otro cuerpo y sería expulsado del sistema.

Si las órbitas son "idénticas" aparte de la inclinación, se moverían a la misma velocidad: se está contradiciendo a sí mismo al decir que son idénticas y tienen velocidades diferentes.

Salvo eso, la igualdad cada vez causaría un efecto acumulativo. La situación no sería estable.

Como han dicho otros, aquí tienes un gran problema de estabilidad. Si bien hay algunas situaciones en nuestro sistema solar con objetos con encuentros cercanos periódicos, todos ellos involucran situaciones de pastor, hay otro cuerpo más masivo que mantiene la situación estable. No creo que puedas tener una situación de pastor sin que los cuerpos estén en órbitas similares.

Tenga en cuenta, también, que si está buscando viajar entre los mundos, tiene un problema muy grande. Lo más rápido que alguien ha regresado del espacio es de 11 km/s para los astronautas del Apolo; un Google rápido dice 7,19 g para el Apolo 16. Sin embargo, la velocidad orbital de la Tierra es de 30 km/s, y el otro planeta tendrá una velocidad similar. Si no recuerdo mal las matemáticas, eso significa que una nave espacial de un mundo golpeará la atmósfera del otro a 42 km/seg. (Y si mi memoria no es correcta, son 60 km/seg.) Calcular el perfil de Apolo es lo mejor que se puede hacer y resulta en 27,7 g si mis cálculos son correctos, 39,2 si no lo es. Incluso 27,7 g durante la entrada en la atmósfera conlleva una alta probabilidad de muerte.

Puede reducir un poco estos números si lo hace en dos etapas: el primer pasaje para quemar algo de velocidad y regresar al espacio a algo por debajo de la velocidad de escape. Sin embargo, mantener el pico gs bajo limitará la profundidad a la que puede llegar en la atmósfera mientras realiza esa maniobra.

Si quieres mundos que interactúen, quieres dos mundos en una situación de pastoreo. La velocidad de aproximación es lenta, naves espaciales tipo Apolo podrían cruzar.