Quiero saber si esto es físicamente posible. Así que al principio pensé que estaba loco. Luego comencé a leer sobre Hill Radii y busqué en Google de izquierda a derecha. Resulta que una Hill Sphere es la región alrededor de un cuerpo astronómico donde domina en lo que respecta a la atracción de satélites. El Sol tiene una especie de "Esfera" de Colina, pero lo suficientemente cerca de la Tierra, la Esfera de Colina de la Tierra es dominante.
que simplifica a
para órbitas circulares, donde e es la excentricidad, a es el semieje mayor de la órbita del objeto más pequeño alrededor del cuerpo más grande, y m y M son las masas del objeto más pequeño y más grande, respectivamente.
Se me ocurre que a medida que M crece más y más, el área donde la gravitación del orbitador de masa m domina sobre el M más grande se encoge cada vez más, y el grado en que los planetas perturban a sus vecinos se encoge cada vez más.
Así que aquí está la idea:
Desventajas potenciales:
Ventajas potenciales:
¡Pero esto nunca podría suceder de forma natural! Bueno, duh.
Solo docenas de planetas habitables en un sistema solar, ¿eh? Bueno, estás pensando en pequeño. El astrofísico Sean Raymond ya ha realizado el trabajo para un sistema solar con un millón de Tierras . Su modelo, como el postulado en su pregunta, está centrado en un agujero negro supermasivo.
Empecemos con un agujero negro supermasivo, como en el Black Hole Ultimate Solar System. Es 1 millón de veces la masa del Sol. ¡Un gigante!
Ahora veamos qué anillos de planetas podemos hacer. Como vimos en Ultimate Engineered Solar System, un anillo de 42 Tierras que orbitan alrededor de una estrella similar al Sol es estable.
El sistema solar modelo One Million Earths de Sean Raymond también considera el papel del radio de Hills.
Los requisitos para un anillo estable de planetas son simples (detalles técnicos aquí y aquí):
Los planetas en un anillo dado deben tener todos la misma masa, debe haber al menos 7 de ellos, y deben estar espaciados uniformemente a lo largo de una órbita circular y separados por al menos 12 radios Hill. (El radio de Hill es la distancia dentro de la cual la gravedad de un planeta domina sobre la de su estrella).
Alrededor de un agujero negro supermasivo (de 1 millón de masas solares), el radio de Hill se reduce a 1/100 de su valor alrededor del Sol. ¡Eso significa que 100 veces más planetas pueden caber en el mismo anillo alrededor de un agujero negro!
Las personas que busquen más información sobre el sistema solar One Million Earth deben consultar su sitio web.
Sin embargo, su modelo básico se puede detallar de la siguiente manera: --
Comencemos de forma sencilla. En el Sistema Solar del Agujero Negro, reemplacé el Sol con un sistema Sol+agujero negro. Hagamos lo mismo otra vez. Por supuesto, en el Sistema Solar Black Hole usé un agujero negro de masa solar y aquí usaremos un agujero negro de un millón de masas solares. Pero no hace tanta diferencia.
Un agujero negro supermasivo no es muy grande. Su horizonte de eventos (o radio de Schwartzschild), la distancia dentro de la cual la luz no puede escapar, es solo el 2% de la distancia entre la Tierra y el Sol (es decir, 0,02 UA o 3 millones de km). Eso es aproximadamente 4 veces más grande que el Sol. La órbita circular estable más interna alrededor del agujero negro es tres veces esa distancia, alrededor de 0,06 AU. Para evitar algo demasiado loco, voy a poner un solo Sol tres veces más lejos, a 0,2 AU.
En este sistema, el agujero negro central + la estrella pesan 1 millón de soles (bueno, 1,000,001 para ser molestamente preciso). Pero producen la misma cantidad de energía que un sol. Eso significa que la zona habitable está en el mismo lugar que para el Sol.
Vamos a romper los planetas. Si mega-empaquetamos anillos, alternando anillos en órbitas retrógradas, podemos colocar hasta 689 anillos en la zona habitable. Cada anillo puede contener hasta 4154 planetas. ¡Eso hace un máximo de 2,86 millones de planetas! Voy a ser cauteloso (lo sé, ese no es mi modus operandi habitual) y espaciar más las cosas. Usemos 400 anillos con 2500 planetas cada uno. ¡Eso es un millón de Tierras en la zona habitable!
En conclusión, los sistemas solares con docenas y hasta alrededor de un millón de planetas habitables parecen ser físicamente plausibles. Se supone que la probabilidad de que esto suceda en la naturaleza es notablemente baja. Esto no impide necesariamente que una civilización tecnológica suficientemente avanzada construya su propio sistema solar con una plenitud adecuada de planetas habitables. Esto es mucho más factible si el baricentro primario es un agujero negro supermasivo.
Si bien claramente no voy a hacer una publicación tan útil como la anterior, aquí hay algo para considerar como una heurística para la mayoría de los autores de ciencia ficción en general. Si estás escribiendo algo que no sea ciencia ficción dura, entonces ¿por qué no jugar con una posibilidad cuestionable? Estrictamente posible, probablemente sea un objetivo en movimiento (pregúntele a Burgess), pero algunas de las mejores películas de ciencia ficción superan esos límites y nadie culpa a Clark porque Júpiter puede convertirse en una estrella por sí solo. Si algo es inspirador, ¿por qué no montar esa ola? Especialmente si aún tiene que publicar, solo obtener palabras en papel es algo bueno.
Solo digo