¿Es posible que 5 planetas puedan girar alrededor de una sola estrella en una sola órbita?

Estoy escribiendo una novela y estoy bastante confundido si este sistema podría ser posible en el universo real. Es posible que exista un sistema, donde 5 planetas idénticos que pueden ser de las mismas características (Inclinación, velocidad, masa planetaria y otras) giren alrededor de una sola estrella. Además, ¿qué efectos sufrirían los 5 planetas si estuvieran tan cerca? (incluidos los cambios climáticos y la interferencia gravitacional de la magnetosfera).

" Rosetón de Klemperer ". La figura de cinco masas sin cuerpo central ya ha aparecido en la ficción ( Ringworld de Larry Niven y novelas relacionadas).
@dmckee Solo él quiere una estrella central :)
¿Por qué dices "si están tan cerca"? ¿Se los está imaginando como si no estuvieran igualmente espaciados alrededor del círculo?
¿Qué dices sobre el anillo de asteroides?

Respuestas (4)

Hasta ahora no se han observado más de dos objetos en configuración coorbital . Sería fácil si existiera al menos un satélite (en lugar de un planeta) para uno de los planetas que orbitan alrededor de la estrella. La razón por la que digo esto es porque la configuración orbital de los planetas se puede considerar como puntos de Lagrangian .

Puntos lagrangianos

Aunque L1, L2 y L3 son mucho menos estables en comparación con L4 y L5, ahora podemos inferir que al menos 4 cuerpos pueden orbitar la estrella. De esta forma, podemos afirmar que comparten su órbita. Aún así, las configuraciones son menos probables. Una ligera perturbación puede modificar su órbita o, a veces (con mala suerte), golpear uno contra el otro...

Pero está bien decir que cinco planetas pueden orbitar al mismo tiempo. Como dijeron dmckee y John, la roseta Klemperer podría ser un buen comienzo. Asegúrese de mantener la simetría (muy necesaria en Física ) (es decir) un triángulo en el caso de 3 objetos, una configuración pentagonal en el caso de 5, etc...

IIRC, este sistema es muy, muy raro. Como ya he dicho, durante una formación planetaria, todavía es muy poco probable que se pueda formar un sistema de este tipo (con más de tres configuraciones coorbitales).

No es solo raro. Es tan estadísticamente improbable que es esencialmente imposible.
¿Se trata de una estrella central?
@KarthikeyanKC: No puedo entender lo que quieres decir con la frase "estrella central". Pero, las posiciones lagrangianas son las soluciones aproximadas para el famoso problema de los 3 cuerpos. Dos masas giran alrededor de su baricentro común y una tercera se mantiene en uno de estos puntos para que estén en equilibrio. Las masas deben ser algo comparables. Eso es todo. Seguro que puede ser una estrella como podéis ver en la imagen . De hecho, es real porque muchos satélites tienen (y se han propuesto) orbitar en estos puntos ;-)
Me referí al sistema de rosetas de Klemperer aquí... Y estoy más confundido... Si dos masas tienen que estar en equilibrio cuando giran alrededor de un baricentro común, ¿por qué se necesita una tercera masa?
@KarthikeyanKC: Primero, le sugiero que eche un vistazo a los puntos de Lagrange. En términos generales , estas preguntas de por qué son bastante complicadas de responder directamente. Digamos que dos masas están en equilibrio. La necesidad de una tercera masa se debe a que esa es la que permanecerá en órbita en uno de los puntos L en relación con los otros dos. Si no quieres misas sucesivas, puedes parar en 2 seguro ;-)
@CrazyBuddy esto me ayudó un poco a entender: youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=D2cdY8HQEaU
@KarthikeyanKC: Es bueno que lo hayas entendido de alguna manera. Diviértete escribiendo historias ;-)

Al menos según estas simulaciones numéricas de Bob Jenkins , los sistemas con un pequeño número de planetas del mismo tamaño que orbitan alrededor de un cuerpo central masivo pueden, de hecho, ser "estables, de una manera extraña".

Específicamente, los planetas no permanecen equidistantes alrededor de la estrella, incluso si comienzan (aproximadamente) de esa manera. Más bien, parecen moverse a lo largo de su órbita compartida en órbitas complicadas y probablemente caóticas, similares a herradura , mientras mantienen una órbita compartida aproximadamente circular alrededor del sol y una separación mínima sorprendentemente bien definida entre ellos.

Por supuesto, debe tenerse en cuenta que estas simulaciones son solo sugerentes, pero no concluyentes. No tengo conocimiento de que nadie haya simulado un sistema de este tipo durante períodos comparables a la edad del sistema solar, ni de ningún resultado analítico sobre su estabilidad a largo plazo. Si conoces algún estudio de este tipo, ¡dímelo!

No tengo una referencia definitiva para esto, pero estoy bastante seguro de que tales configuraciones son inestables ante pequeñas perturbaciones. Eso significa que crecerá la más mínima desviación de la simetría perfecta y los planetas chocarán o se expulsarán entre sí en diferentes órbitas. Los planetas solo podrían compartir una órbita si sus posiciones prelativas se mantuvieran activamente.

El artículo de Wikipedia sobre las rosetas de Klemperer está de acuerdo en que son inestables, pero tampoco proporciona una buena referencia.

Esta es una roseta de Klemperer con una estrella añadida en el centro, por lo que la declaración de WP no necesariamente nos dice mucho. si hacemos norte = 5 en una variable, entonces el gran- norte limit es inestable con respecto a las perturbaciones de la estrella central, por las mismas razones que un ringworld es inestable: physics.stackexchange.com/questions/41254/… . La altura- norte límite es más simple, porque la distribución de masa es estática, por lo que el teorema de Earnshaw se aplica a la estabilidad de la estrella, que está en reposo.

Posible, pero necesitaría un sistema estelar y planetario excepcionalmente estable.

Como alguien mencionó antes, es tan improbable, es prácticamente imposible. Si existiera un sistema como este, es casi seguro que lo crearía alguna civilización antigua avanzada.

No se necesitaría una gran cantidad para comenzar a introducir inestabilidades en el sistema, lo que probablemente se amplificaría.

¿Es posible que 5 planetas puedan girar alrededor de una sola estrella en una sola órbita?
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