¿Podría un gigante gaseoso tener dos lunas del tamaño de la Tierra en órbita binaria a su alrededor?

Lamentablemente, no es posible que se orbiten entre sí, como usted describe. La razón se debe a los efectos de las mareas. Si su órbita comienza como un círculo perfecto, tan pronto como uno se acerque más al gigante gaseoso que el otro, el planeta atraerá un poco más a esa luna que a la otra, haciendo que su órbita sea elíptica. Esto continuará con cada ronda que hagan, hasta que uno de ellos se estrelle contra el otro, contra el gigante gaseoso, o sea lanzado fuera del sistema.

Sin embargo, puede hacerlo mejor que las órbitas de herradura: podría tener una de las lunas en los puntos Lagrangianos L4 o L5 con respecto a la otra, que son puntos estables en una órbita alrededor del gigante gaseoso.

Entonces, las lunas siempre podrían verse entre sí.

EDITAR: Vaya, parece que todo lo que está debajo de esta línea es falso. Había leído mal una fórmula. Resulta que las lunas pueden ser de tamaño similar. Creo que lo arreglaré cuando tenga tiempo.

Una advertencia es que sus masas tendrían que diferir significativamente. La luna más pequeña debe tener 1/25 de la masa de la más grande.

La diferencia entre los tamaños sería como el tamaño de la Tierra comparado con el tamaño del planeta Mercurio. Entonces, está claro que ambos son planetas, pero la diferencia de tamaño es bastante evidente.

Ahora, ¿qué tan visibles serían el uno del otro? En aras de la claridad, llamaremos a la luna más grande Vericka y a la luna más pequeña Valdera, mientras que el gigante gaseoso sería Keizeria.

Asumiré el escenario más optimista. Vericka estará orbitando Keizeria justo fuera del límite de Roche (que es lo más cerca que teóricamente una luna puede orbitar un planeta antes de ser destrozada). Keizeria es tan grande como Júpiter, Vericka tan grande como la Tierra y Valdera tan grande como Mercurio. Usando la fórmula más simple posible para el Límite de Roche, obtengo una distancia orbital de 54770 km.

Nuestra Luna se ve bastante pequeña en el cielo nocturno. Cubre lo que se llama 1/2 grado, lo que significa que podrías poner 720 Lunas una al lado de la otra en el cielo en una línea perfecta, sin superponerse.

Puedes hacer esto 720 veces antes de volver al origen.

Ahora, ¿cómo se vería Keizeria desde Vericka? La respuesta es que cubriría la friolera de 103 grados. Si miras en una dirección aleatoria en el cielo nocturno, ¡las probabilidades son 1/3 de que estarías mirando a la cara del gigante gaseoso!

Y finalmente, la luna compañera perdida de Vericka: ¿qué tan grande se vería en el cielo nocturno? La distancia entre Vericka y Valdera sería la misma que la distancia entre Vericka y Keizeria, porque forman un triángulo equilátero. Poniendo el diámetro de Valdera en la misma fórmula, obtienes un tamaño aparente resultante de 5 grados.

5 grados es unas diez veces el tamaño aparente de la Luna. Sería capaz de percibir muy buenos detalles en la superficie del planeta. Suponiendo que Valdera tenga tierra y océanos como la Tierra (y Vericka), ¡aquellos con los ojos más agudos podrían ver islas tan pequeñas como de 20 kilómetros de ancho!

Se vería un poco así, en el cielo:

Ahora, tenga en cuenta que tomé las suposiciones más optimistas en todas partes. En este modelo, el gigante gaseoso sería ENORME y las fuerzas de las mareas probablemente causarían terremotos regulares (¿Verickaquakes?) y harían que ambos planetas fueran inhabitables. Tal vez sea mejor reducir el tamaño aparente a la mitad, para estar seguro. Pero, en general, esto es lo más cerca que podrá estar de un conjunto binario de lunas que orbitan alrededor de un gigante gaseoso, si desea obedecer las leyes de la física.

Si desea ignorarlos, puede hacer que los planetas sean en realidad naves extraterrestres autocorregibles, o tan densos como la espuma :-) Pero esta es la respuesta basada en la ciencia que solicitó.

Podrías tener dos planetas del tamaño de la Tierra girando alrededor del planeta más grande en el mismo camino, pero no entre sí alrededor del planeta más grande. Eventualmente chocarían entre sí o se separarían. Para que orbiten alrededor de un punto central y luego de un planeta, tendrías que tener algo de física inestable.

Una forma en que podría tener objetos de tamaño casi igual orbitando su baricentro común, que orbita un cuerpo mucho más grande, sería tener los objetos más pequeños lo suficientemente lejos del cuerpo principal. Nuestro propio sistema Tierra-Luna es un buen ejemplo; estamos tan lejos del Sol que sus efectos de marea no hacen que la órbita de la Luna sea extremadamente inestable (aunque de hecho es técnicamente caótica, esto tiene más que ver con la inclinación axial de la Tierra en relación con el plano de la eclíptica).

Cuanto más cerca estén los dos mundos entre sí, más cerca podrán estar del primario sin los problemas de eyección o colisión. Si están muy cerca, serán visiblemente no esféricos (ver Rocheworld o The Wooden Space Ships para algunas buenas ilustraciones), aunque las superficies estarán niveladas gravitacionalmente (es decir, el nivel del mar seguiría la forma de huevo de cada planeta), e incluso podrían estar lo suficientemente cerca como para compartir una atmósfera (el "cuello" entre ellos sería aire delgado, pero pasable con tecnología equivalente a mediados del siglo XX).