¿Cuánto dura un eclipse solar-solar en un sistema estelar binario?

Preámbulo: he leído este hilo sobre eclipses de sistemas binarios de pozos de gravedad única . Y este en vistas del sistema binario. Y este en el eclipse solar de la luna de un gigante gaseoso. Y (ahora) esta sobre estaciones en un sistema estelar binario.

Soy coguionista de un proyecto de fantasía histórica, y uno de nuestros elementos tiene una ligera base científica: el mundo de la historia involucra un planeta en un sistema estelar binario. En concreto, que nuestro planeta orbita una estrella (muy parecida a la de la Tierra) que a su vez orbita otra estrella, mucho más grande pero mucho más lejana.

Uno de nuestros eventos narrativos es un eclipse de la estrella lejana (A) por la estrella cercana (B), como se muestra a continuación en una ilustración muy técnica que acabo de hacer en cinco minutos usando MS Paint:

Soy mejor escribiendo.

No hace falta decir que no a escala. Probablemente.

Hasta cierto punto, la mecánica detallada de cómo un sol eclipsa al otro no es vital para mis propósitos (aunque me interesaría aprender de alguien con conocimientos útiles sobre el tema). Lo que principalmente me interesa saber es esto:

¿Cuánto tiempo podría durar tal eclipse, desde el punto de vista de un observador planetario?

Mi intuición es que, si los tres cuerpos estuvieran perfectamente alineados en un plano, el período del eclipse solo estaría determinado por el período orbital del planeta alrededor de B. A medida que el planeta orbita, el más distante A parecería deslizarse desde detrás de B y gradualmente ciclo alrededor del cielo "nocturno", eventualmente regresando al cielo "diurno" para ser eclipsado nuevamente cuando el planeta completa su año.

En cuyo caso, supongo que la duración podría ser una cuestión de semanas, tal vez un mes, dependiendo exactamente de qué tan grandes aparezcan A y B en el cielo (si todo esto estuviera sucediendo en la Tierra). Entonces, en primer lugar, ¿eso suena bien?

A partir de esto, lo que también me gustaría saber es lo siguiente:

1) ¿Se puede hacer que la frecuencia de los eclipses sea plausiblemente menos regular que simplemente anual?

Estoy pensando en planos compensados ​​de estrella a estrella o de estrella a planeta , o tal vez en un bamboleo en la órbita de una estrella u otra. Algo que haría que un eclipse fuera predecible pero menos obvio de inmediato. Y si resultara en una extraña irregularidad en la aparición de las dos estrellas en el cielo, estaría bien. Cuanto más raro, mejor.

2) ¿Hay alguna forma de prolongar la duración del eclipse?

Por ejemplo, las diferentes direcciones de las dos órbitas tendrían un impacto en cómo se percibe, o algo así.

En un mundo ideal, podríamos justificar afirmar que algo como el eclipse ocurre una vez cada veinte (o cien) años, y dura un año (o cinco) cada vez que lo hace . Una proporción de 100/5 sería excelente, o incluso un período de espera más largo, ¡pero tomaría 20/1! Sin embargo, preferiría que esto tuviera cierto grado de rigor, por lo que si no hay una forma plausible de extenderlo, saberlo sería igual de valioso.

Cualquier ayuda ofrecida será recibida con agradecimiento, junto con un saludo en nuestro proyecto cuando el evento en cuestión tome el centro del escenario.

¿Podría tal vez dividir esto en preguntas posteriores? En primer lugar, debe tratarse de hacer que su sistema sea estable, luego, cómo se vería en la versión más simple y más probable de este sistema, y ​​solo entonces, si es necesario, hacerlo "más".
@Mołot Esta pregunta es sobre eclipses en un sistema binario. Sí, sería bueno saber si el sistema es estable. Hacer una pregunta sobre la estabilidad para mejorar esta parece irrelevante.
Existe el hecho muy interesante de que tanto la Tierra como la Luna tienen el mismo tamaño angular cuando se ven desde la Tierra. Como resultado, sus dos estrellas son del mismo tamaño. Si desea una iluminación realmente dramática y muchos eclipses extraños, intente vivir en la luna de un gigante gaseoso.
Mołot y a4android: sí, debe considerarse estable. Solo estoy tratando de averiguar qué tipo de disposición del sistema podría formar de manera convincente la base de lo que queremos que suceda, si eso se puede hacer. sdfgeoff: sí, aunque no buscamos efectos de espectáculo de luces tanto como perturbar la extrañeza en el momento de la realización. La idea es que nuestros visitantes confundan el Sol A con una extraña luna, perpetuamente llena, hasta el momento en que presencian un eclipse solar en el que "la luna" parece pasar por detrás del sol, en lugar de por delante.
¡Gracias por los datos adicionales, @MonicaCellio (y a quienes te los proporcionaron)!
Esta no es realmente mi área de especialización, pero ¿cómo puede Sol A ser tan grande pero tan brillante como la luna cuando se ve desde ese planeta? Mi conjetura es que la mayor parte del tiempo, Sol A sería tan grande como una estrella regular a simple vista, lo que resultaría en todo tipo de duración de eclipses dependiendo de dónde el punto cruza el círculo. A menos que estemos tratando con algo súper grande, y creo que en ese caso debería parecer mucho más brillante.
Raditz_35, no puedo decirlo, pero para mis propósitos lo importante es la duración del eclipse. Dicho esto, hay algunos cuerpos estelares fenomenalmente grandes, por lo que la idea de que uno podría servir como un centro orbital para una estrella similar a nuestro sol, y que estas dos estrellas deberían tener un tamaño comparable cuando se ven desde el planeta, no parece imposible para mi

Respuestas (2)

No puedo imaginar un sistema así funcionando realmente. (pero soy viejo, no tan brillante y no soy competente con la dinámica orbital) Según wikipedia, el eclipse solar de mayor duración calculado hasta ahora será de 7 minutos en agosto de 2186 CE El período orbital más largo de los principales satélites naturales (que puede ser discutido ya que "principal" no está bien definido aquí, sugeriría que su excentricidad orbital es crítica, debe ser << 0.5, pero nuevamente, ¿qué sé yo?) es Phoebe a los 550 días, o menos del doble que largo como el de la Tierra. Entonces, tal vez podría duplicar razonablemente la duración a 15 minutos. ¿Duración de meses? No me parece. Pero con un planeta que gira muy, muy lentamente, con una atmósfera muy muy espesa y con una excentricidad liberal, no estoy del todo seguro de que no pueda ser posible.

Pero en mi caso la cuestión es el eclipse de un sol por otro sol . Actualmente estoy suponiendo un período orbital más o menos equivalente a la Tierra por el planeta alrededor del Sol B, pero un período orbital extremadamente largo del Sol B alrededor del Sol A, probablemente a una distancia tan grande que no habría un cambio notable en posición entre ellos desde el punto de vista de un habitante del planeta. Eso significaría que la órbita del planeta marcaría la diferencia, no su rotación.
"No es la rotación de Sol B" debería haber dicho.
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El sistema B es prácticamente idéntico al Sistema Solar: un mundo similar a la Tierra que orbita alrededor de un sol similar al Sol.

Queda el problema de SunA. Sabemos que su tamaño angular debe ser el mismo que SunB.

El tamaño angular, para distancias lo suficientemente grandes, es inversamente proporcional a la distancia misma (al duplicar la distancia se reduce a la mitad el tamaño angular). Supongamos que SunA está a 40 AU de SunB; entonces debe ser cuarenta veces más grande, lo que la convierte en una estrella gigante.

Y aquí empiezan los problemas, porque a esa distancia el Sol sería unas 250 veces más brillante que la Luna llena. Por el contrario, esta estrella debe ser 250 veces más débil que el Sol.

La baja luminosidad y el color blanco la convierten en una enana blanca, mientras que el diámetro angular requiere que sea del tamaño de Aldebarán .

Entonces, comenzando con la necesidad de que la estrella sea grande y azul-blanca o amarilla-blanca , debemos buscar en la sección superior central del diagrama de Hertzsprung-Russel.

Allí encontramos Polaris A , con 37 veces el radio del Sol. Es una estrella joven y su posición en el diagrama causa varios otros problemas, pero intentémoslo.

Lamentablemente, Polaris es 1260 veces más luminosa que el Sol, por lo que a esa distancia sería más de la mitad de un Sol. Es poco probable que alguien pueda confundirlo con una luna. Una estrella más pequeña y más tenue también sería claramente más roja.

Polaris también es 5,4 veces más masiva que el Sol, por lo que las dos estrellas girarían alrededor de un centro de gravedad común a, digamos, 32 AU de SunB y nuestro planeta, con un período orbital de aproximadamente 80 años.

El eclipse ocurriría una vez al año. La "sombra" sería tan grande como el Sol, lo que significa unos 1,4 millones de kilómetros. El área sombreada, asumiendo que los tres cuerpos son coplanares, con la "Tierra" viajando a 30 km/s, sería atravesada en unas trece horas (algo más que eso ya que SunB probablemente viaja en la misma dirección con respecto a SunA).

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