Estoy visualizando una serie de lunas en órbita de una supertierra (ideal) o gigante gaseoso. Si fuera técnicamente factible, la supertierra tendría una gravedad similar a la terrestre, la masa y el tamaño no son importantes. Si es muy difícil hacerlo terrestre, puedo usar un gigante gaseoso. Lo importante son las lunas: 7 terrestres. Además, hay otras 5 lunas/planetoides habitables más pequeñas que orbitan las 7 primarias y tienen niveles de gravedad similares a los de la Tierra, si no la misma densidad y masa.
Hablando de masa, me encantaría mantener todas estas lunas lo más pequeñas posible, manteniendo la gravedad terrestre, pero no he resuelto las matemáticas al respecto. Sé que esto podría funcionar en orbitales estándar (aunque el número puede ser alto), pero me encantaría tener el 7 operando en una órbita de herradura, y me pregunto cuántos objetos pueden compartir un orbital usando órbitas de herradura.
Esto es probablemente un poco complejo, así que solo para recapitular:
La estrella: 'H' Un planeta central: 'N' 7 lunas primarias del tamaño de la Tierra y 5 lunas secundarias en órbita: D&p V&r, W&i, E, A&z, L&s, F
¿Pueden esas lunas compartir una órbita de herradura única y compleja?
Estoy pensando en base a los tamaños, que los primarios podrían ser simplemente pares binarios con sus secundarios. Ninguno de los primarios tiene más de un secundario, de todos modos, y podría ayudar a que la física funcione.
La idea original era simplemente tenerlos en orbitales diferentes al gigante, o tenerlos en un anillo estable, espaciados en el mismo orbital, junto a un cinturón de asteroides, pero el concepto de herradura puede funcionar mejor con otras cosas que no puedo hacer. No entre aquí, y me encantaría saber si ese número tan alto es posible.
Aquí hay elementos 'mágicos', pero me gustaría mantenerlos fuera de la estructura del sistema tanto como sea posible. Parte de este concepto es una supertierra original, que se fragmentó en el sistema lunar. Estoy pensando que tal vez una civilización arrastró un sistema interno gigante gaseoso para crear una enana marrón, para una esfera Dyson o algo así, y terminó fallando espectacularmente y rompiendo un gran planeta terrestre en fragmentos que luego capturó 'N'.
Simplemente no puedo encontrar ninguna herramienta de modelado del sistema solar que sea lo suficientemente compleja para manejar esto o decirme si hay soluciones estables dadas las limitaciones. (PD: si conoce una herramienta que pueda hacer eso, me encantaría saberlo).
¿Pueden esas lunas compartir una órbita de herradura única y compleja?
Quizás no tantos como usted describe, pero la situación es plausible. Las lunas de Saturno, Jano y Epimeteo, comparten una órbita de herradura .
Sin embargo, deberá invocar parte de la magia que describe. Las lunas similares a la Tierra significan un planeta masivo, uno que no puede ser como la Tierra porque se requiere una alta gravedad para mantener las lunas similares a la Tierra en órbita. Entonces, sin la magia, te verías obligado a renunciar a la habitabilidad del planeta.
Respuesta corta: las relaciones gravitatorias entre este planeta y las lunas no serán realistas. Tendrás que hacer que funcione con tecnología o magia.
Es posible que desee ver Titiriteros de Pierson de la serie Known Space de Laryy Niven . Han dispuesto mecánicamente cinco planetas alrededor de una estrella; no es exactamente lo mismo que estás describiendo, pero te encontrarás con problemas similares.
https://en.wikipedia.org/wiki/Pierson%27s_Puppeteers
https://en.wikipedia.org/wiki/Klemperer_rosette
Como señala el segundo enlace, estas configuraciones son intrínsecamente inestables:
...cualquier movimiento que se aleje de la configuración geométrica perfecta provoca una oscilación, lo que finalmente conduce a la interrupción del sistema (el artículo original de Klemperer también establece este hecho). Este es el caso ya sea que el centro de la Roseta esté en el espacio libre o en órbita alrededor de una estrella. La razón abreviada es que cualquier perturbación destruye la simetría, lo que aumenta la perturbación, lo que daña aún más la simetría, y así sucesivamente. La explicación más larga es que cualquier perturbación tangencial acerca un cuerpo a un vecino y lo aleja de otro;el desequilibrio gravitatorio se vuelve mayor hacia el vecino más cercano y menor para el vecino más lejano, lo que empuja al objeto perturbado más hacia su vecino más cercano, amplificando la perturbación en lugar de amortiguarla. Una perturbación radial hacia adentro hace que el cuerpo perturbado se acerque a todos los demás objetos, aumentando la fuerza sobre el objeto y aumentando su velocidad orbital, lo que conduce indirectamente a una perturbación tangencial y al argumento anterior. [Énfasis mío.]
Y eso apunta en la dirección de por qué su sistema propuesto también será inestable. El hecho de que compartan una órbita de herradura en realidad hace que la configuración que desea sea menos probable. Básicamente, tienes siete planetas con densidades similares en una roseta de Klemperer y un octavo planeta que proporciona la perturbación tangencial a sus órbitas.
Versión corta La magia puede hacer cualquier cosa, pero todo esto simplemente gritará "¡lo hizo un mago!"
No puedes evitar que esto infrinja obviamente las leyes de la física. Sin intervención, las órbitas de herradura "básicas" de tres cuerpos no son estables a lo largo del tiempo geológico tal como es y lo que está describiendo, si leo bien, es de hecho un sistema con al menos 14 cuerpos celestes; una primaria estelar orbitada por un gigante gaseoso (creo que una súper tierra no proporcionaría suficiente masa baricentral para estabilizar un sistema tan complejo) que a su vez está orbitada por 7 mundos similares a la tierra que a su vez tienen 5 subsatélites en el mismo orden del tamaño de los satélites terrestres del gigante gaseoso, este sistema es intrínsecamente inestable y, sin intervención, arrojaría satélites o subsatélites a la órbita estelar, o tal vez al vacío profundo dependiendo de las energías exactas involucradas, cada vez que haya una resonancia .evento.
Sin una intervención mágica obvia y masiva, puede olvidarse de las órbitas de herradura, la mayor parte del sistema orbital propuesto se desmoronará en cuestión de años. La mayor parte de la magia tampoco está donde podrías pensar que está, necesitarás magia para mantener los mundos en este extraño sistema artificial en sus órbitas, pero necesitarás mucha más magia para mantener los mundos intactos. Cada evento de resonancia que mágicamente evita que los cuerpos involucrados salgan de la órbita transferirá cantidades masivas de energía a esos cuerpos. En el curso natural de las cosas, esto terminaría expresándose como calor, de una forma u otra, mucho calor (las estimaciones para las estructuras orbitales artificiales discutidas anteriormente sugieren por órbitase necesitan aportes de energía del orden de la conversión de masa total de estrellas pequeñas para manipular cuerpos con masa terrestre) si eso no se elimina por arte de magia, entonces cada bola de roca en el sistema se derretirá en un par de días y se vaporizará poco después.
JDługosz
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