Planetas binarios que no están bloqueados por mareas

La historia tiene lugar en Alpha Centauri, con este binario orbitando a poco más de 1 UA de Rigil Kentaurus. El sistema estelar estará muy apretado, pero siguiendo la configuración de separación de 10 Mutual Hill Radii. El planeta principal de este par tendrá 1,2 masas terrestres y el segundo planeta tendrá 0,85 masas terrestres. Entiendo que es más común que los pares binarios como este formen una situación de bloqueo de marea (como la Tierra-Luna), pero ¿es posible que orbiten alrededor de 800,000 km y tengan sus propios giros/días?

Editar: ambos planetas todavía orbitan entre sí dentro de un rango aceptable de su esfera de colina con Rigil Kentaurus.

Pregunta adicional, ¿sería entonces posible que uno (o ambos) planetas tuvieran un satélite natural en órbita alrededor de la mitad o un tercio de la masa de la Luna?

¿Qué edad tienen estos planetas?
La Tierra no está bloqueada por mareas con la Luna.
Por lo que pude encontrar, las estrellas tienen entre 5 y 8 mil millones de años. Así que asumiría que los planetas estarían entre 3 y 6. Algo así como la Tierra.
Sé que la Tierra no está bloqueada por mareas con la luna, al menos no todavía. Pero si la luna fuera más grande, ¿eso cambiaría las cosas? Encuentro muchas publicaciones que dicen que los planetas binarios siempre estarán bloqueados por mareas, así que quiero saber si eso es cierto.
@ user72655 Los planetas tendrán la misma edad que la estrella, no dos mil millones de años más jóvenes. Unos pocos millones de años más joven, sí, pero eso no es significativo.
Etiqueta de ciencia dura. No sé si este tipo de pregunta es realmente responsable bajo esa etiqueta.
@ user72655 Usted escribe: "El sistema estelar estará muy apretado, pero siguiendo la configuración de separación de 10 Mutual Hill Radii". Si te refieres a la distancia de separación entre Alpha Centauri A y Alpha Centauri B, tú, el escritor, no tienes el poder para hacer lo que quieres. Los astrónomos han trazado su órbita mutua y pueden calcular sus posiciones, incluida su distancia, durante los siglos y milenios venideros. Si el rango de separación orbital en Alpha Centauri no coincide con lo que necesita en su historia, use otro sistema real o imaginario, pero no mienta sobre Alpha Centauri.
No cambiaré la órbita de las estrellas, ellas mantienen su órbita actual. Crearé la órbita de los planetas. Basado en varios artículos que he encontrado, la configuración básica es que ningún planeta estable puede existir más allá de las 3 UA de cualquiera de las estrellas. Una advertencia fue si están en una resonancia de 15: 1 o 20: 1 con la órbita AB de 79 años. Esencialmente tomé los límites exteriores y luego me abrí paso por 8 planetas alrededor de la estrella A.
¿Los planetas son rocosos o helados? ¿Cuáles son sus diámetros?
@MAGolding Alastair Reynolds inventó un objeto compacto (estrella de neutrones) como binario de Delta Pavonis en su novela debut Revelation Space, que tuvo bastante éxito (y, aparte de las ventas, también fue una historia increíble).
Ambos planetas son similares a la Tierra. Uno es un poco más grande y el otro un poco más pequeño. La gravedad sería marginalmente diferente, pero lo más probable es que ni siquiera tenga una diferencia notable. Especialmente si cada uno puede tener su propio giro, ya que sé que si están bloqueados por marea, lo más probable es que sean atraídos para estar en línea con el plano estelar.

Respuestas (1)

Wikipedia ofrece una fórmula (de una fuente paga, aquí ) para estimar el tiempo de bloqueo de marea para dos planetas determinados. (Consulte Escala de tiempo de bloqueo de mareas ).

t yo o C k = 6 ( a 6 R m ) / ( metro s metro pag 2 ) × 10 10 años.

Masas en kilogramos y distancias en metros.

  • Por tus mundos terrenales, m puede ser más o menos 3 × 10 10 norte · metro − 2 .

  • metro pag es la masa del planeta

  • metro s es la masa del satelite

  • R es el radio medio del satélite

  • a es el semieje mayor del satélite alrededor del planeta. (El cuadrado del período orbital de un cuerpo es proporcional al cubo del semieje mayor de su órbita).

La fórmula supone un período de rotación inicial de 12 horas. (Sin embargo, existe una fórmula más engorrosa en la página vinculada para calcular el tiempo de bloqueo de marea para diferentes velocidades de rotación. 12 horas parece un valor razonable, sin embargo, la Tierra primordial probablemente tuvo un período de rotación de aproximadamente 6 horas, por lo que hay espacio para empujar cosas.)

Conectando los valores que ha dado para las masas y la distancia orbital, podemos estimar:

estimación t_lock

... que el planeta doble se bloqueará por mareas quizás 12 millones de años después de la formación. (El planeta pierde en promedio 0,0036 segundos de su día por año). Hay muchos factores que pueden contribuir al error en las fórmulas. Wikipedia afirma que, en algunos casos, pueden estar equivocados por órdenes de magnitud.

Es importante tener en cuenta que los satélites más grandes se bloquean por marea más rápido que los más pequeños. Masa metro s crece con el cubo del radio, al igual que la atracción mutua.

Un posible ejemplo de esto es el sistema de Saturno, donde Hiperión no está bloqueado por mareas, mientras que el más grande Japeto, que orbita a una distancia mayor, sí lo está.

Gracias, supongo que eso establece bastante si estos dos planetas comenzaron juntos. Creo que ahora necesito reformular mi pregunta para preguntar de qué manera sería posible que estos dos planetas se orbiten entre sí como yo también los quiero. Tal vez, al igual que la Tierra y la Luna, se formaron por una gran colisión planetaria y ahora son habitables. Si la colisión pudiera hacerse lo suficientemente reciente como para que los planetas se hayan enfriado y crecido vegetación, sería perfecto.
@ user72655 Sugeriría eso. El sistema Próxima es muy antiguo, por lo que incluso si el factor de 12 millones de años está fuera de un orden de magnitud o dos, creo que todavía es razonable que los planetas binarios que se formaron en el disco protoplanetario de esa estrella ya estén bloqueados. Las colisiones con planetoides creo que son menos probables dentro de miles de millones de años, pero no veo ninguna razón por la que no pueda suceder a pesar de las probabilidades.
Sugeriría una colisión con un planetoide grande (quizás del tamaño de Marte) hace unos cientos de millones de años para resurgir en la superficie de uno de los planetas, desviarlo del eje y expulsar algo de material para que el planeta aumente su velocidad de giro. Debido a que los planetas no están alineados axialmente, creo que tomaría más tiempo volver a bloquearlos por mareas. El material expulsado probablemente también llovería sobre el mundo compañero. Tendrías al menos un planeta en rotación (el otro probablemente estaría fijo en el baricentro binario).
¿Sería irrazonable permitir que el mismo evento haga que el segundo mundo gane un giro? Digamos que el planetoide tenía otros objetos de tamaño similar, tal vez fue destruido y enviado fuera de órbita desde la otra estrella. Entonces ambos planetas serían golpeados. Y tal vez, dependiendo de los ángulos de impacto, el segundo planeta tenga una rotación retro.
@ user72655 Creo que podría ser. Tomando nuestro sistema solar como "promedio" (puede que no lo sea, pero aun así...), grandes colisiones como esa disminuyeron poco después de la formación y migración de planetas. Las probabilidades son astronómicas. Creo que la primera colisión se explicaría mejor por un encuentro con otro sistema estelar, lo cual no es demasiado raro . Las perturbaciones podrían desviar un planetoide.
@ user72655 Si la primera colisión fuera muy oblicua (proviniera de un ángulo agudo), podría inclinar razonablemente el planeta más de 90 grados, lo que lo haría girar hacia atrás.
Si los dos objetos inicialmente evolucionaron por separado y, a través de la migración del planeta o la colisión, se capturaron mutuamente en órbita, aunque sería muy excéntrico, podrían tener un semieje mayor (a) mucho más alto y, por lo tanto, posiblemente podría tomar mucho más tiempo. tiempo para quedar bloqueado por mareas.
En realidad, ignora mi comentario. Ingresé los números para ver qué hará, pero no tendrá un impacto significativo en las escalas de tiempo. Para empezar, incluso utilizando su distancia orbital de 8 millones de KM, el período orbital de estos dos sería de ~55,6 días, mucho más largo que la resonancia orbital de 1/9 para mantener este sistema estable durante largos períodos de tiempo. omnicalculator.com/physics/orbital-velocity
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