Supuse, en base al conocimiento limitado que tengo sobre el tema, que todos los sistemas estelares tienen órbitas elipsoidales (la estrella está en uno de los dos puntos focales) al igual que el nuestro.

Tienes razón, esta es una de las leyes de Kepler, la primera. Otro, el segundo, afirma que la línea que conecta la estrella y el planeta barre áreas iguales en tiempos iguales, o, para ponerlo en imagen

Como puede ver en la imagen, cuando uno de los dos planetas está en la región "más lenta", el otro estará en la región "más rápida", lo que significa que la alineación aparente entre los dos planetas y la estrella no durará. demasiado largo. Supongamos por simplicidad que el área está cubierta en un mes. Un planeta verá desaparecer al otro planeta durante una fracción de ese mes, y volverá a aparecer en el cielo.

La única forma de escapar de esto es tener órbitas perfectamente circulares (al final, un círculo es solo una elipse con excentricidad = 0) si aproximas la estrella como un punto en el cielo.

Teniendo en cuenta el tamaño aparente de la estrella en el cielo, si la órbita no es excesivamente excéntrica y los planetas orbitan no muy lejos de la estrella, aún es posible que estén constantemente ocultos unos de otros, con la estrella cubriendo continuamente el ver línea.

En este caso, para averiguar la existencia del otro planeta, probablemente se necesite tener la capacidad de enviar satélites fuera del plano orbital, para observar el sistema estelar desde arriba (o desde abajo).

También es posible que la curvatura relativista de la luz cerca del borde de la estrella pueda hacer que el planeta sea visible durante los eclipses, cuando su posición aparente en el cielo está cerca del borde de la estrella misma.

Aunque dudo que tal sistema sea estable durante el lapso de tiempo necesario para que tal civilización evolucione.

Las órbitas circulares no son prácticamente posibles

De Astronomy.SE , hay una variedad de razones por las que las órbitas no son circulares. Hay relatividad, hay flexión planetaria con la gravedad, hay radiación desigual desde la superficie del planeta (el lado soleado refleja e irradia más energía hacia el espacio, generando un empuje neto). Luego están los efectos de cualquier otro planeta. Tener un Júpiter alrededor asegura que ningún otro planeta tendrá una órbita circular.

Si las órbitas no son perfectamente circulares, los planetas podrían verse periódicamente.

No es posible la formación de planetas en órbitas 'opuestas'

A pesar del hecho de que las órbitas no serán circulares de todos modos, si dos planetas coorbitales pudieran formarse, se formarían como troyanos entre sí, no como opuestos. Los planetas troyanos existen en la misma órbita donde cada planeta estaría en los puntos Lagranianos L4/L5 del otro planeta, con una desviación de 60 grados. No creo que se haya descubierto ningún planeta troyano todavía, pero hay simulaciones por computadora de la formación y estabilidad de troyanos hasta mil millones de años (por ejemplo , Cresswell y Nelson, 2008 )

Segunda opinión: Sí, esto es posible

¡Pero rey! Publicaste otra respuesta diciendo que no era posible. Bueno, para un sistema de dos planetas, argumento que, de hecho, no es posible. Pero recuerda lo que dije sobre los planetas troyanos, tienen que estar separados 60 grados en los puntos L4/L5 de cada uno.

Así que la solución es: ¡doce planetas! Coloque seis planetas en una órbita y haga que cada uno de los seis sea un troyano de los dos planetas uno a cada lado del otro. Luego, agregue otros seis planetas que sean más grandes o más pequeños en una órbita más o menos distante. Esta configuración de 'roseta' puede ser estable con un sol en el centro.

Muchos de los problemas que mencioné en mi publicación anterior con las órbitas circulares también se disipan en este caso; en lugar de simplemente estar en órbita alrededor del sol, los doce planetas están constantemente corrigiendo las órbitas de los demás para mantener las posiciones de Troya. Los efectos de la radiación se equilibran por los varios planetas, todos en diferentes orientaciones con respecto al sol.

Ahora, parece increíblemente improbable que esta configuración suceda de forma natural, por lo que tendremos que asumir que se trata de un sistema solar creado artificialmente. Entonces, en este caso, los Progenitores eliminarán todo del sistema solar, construirán doce planetas de dos masas y los colocarán alrededor del sol en órbitas perfectamente circulares. Ese sistema debería ser estable durante unos pocos millones de años al menos.

Entonces, un astrónomo antiguo en cualquiera de los mundos verá otros diez mundos, pero no el undécimo mundo opuesto. En cuanto al descubrimiento del último mundo, bueno, la primera persona en hacer un modelo heliocéntrico del sistema solar probablemente tendría una buena idea de que hay un planeta perdido escondido detrás del sol, solo debido a la simetría. Argumento que las esferas de Ptolomeo no tendrían sentido en este tipo de sistema, por lo que el modelo heliocéntrico probablemente sería aceptado en la época de la Grecia antigua, si no antes. Si eso no sucediera, las matemáticas de los puntos lagrangianos se publicaron en 1772; entonces, para ese momento, debería haber pruebas de que se necesitaba un duodécimo planeta para que las órbitas fueran estables.

Si está dispuesto a ser menos estricto, existe una configuración que puede enmascarar dos satélites coplanares entre sí:

Los satélites no están en la misma órbita. Pero están en el mismo plano. Las órbitas pueden ser elípticas todo lo que quieras, pero mantienen una simetría: el periapsis/apoapsis están directamente opuestos a cada lado de la estrella.

Esto hace que los dos satélites mantengan las mismas velocidades orbitales al mismo tiempo, y evita ser visto. Los planetas también pueden tener una masa ligeramente diferente, pero las órbitas tendrán que ser exactamente del mismo tamaño. No sé mucho acerca de la mecánica orbital para determinar si las dos órbitas también precesionarán a la misma velocidad. Si lo hacen, la configuración puede durar indefinidamente.

Es cierto que este tipo de sistema es muy improbable que se forme en la naturaleza. Pero supongo que esta es una muy buena oportunidad para usar la licencia artística.

Estás hablando de la Teoría Contraria a la Tierra propuesta por primera vez por Filolao (c. 470 - c. 385 a. C.).

Si bien es matemáticamente posible, la probabilidad estadística de que ocurra naturalmente es tan remota como para ser descrita con sensatez como imposible. Tenga en cuenta también que la órbita es intrínsecamente inestable, ya que nunca puede tener fuerzas gravitacionales perfectamente equilibradas. Eventualmente algo cambiaría, y luego se desmoronaría.

No.

Para poder "nunca verse" (algo así como los mundos gemelos de Beta y Delta ) tendrían que estar en una órbita casi circular, o obtendrías un efecto de libración que hace que un planeta "asomarse" detrás de la estrella en el otro cada año. Si el planeta se aleja demasiado de la estrella, se vuelve visible (de lo contrario, no podría verse contra el resplandor de la estrella).

Pero no podrías tener solo dos planetas, esa configuración es demasiado inestable.

Se piensa que en realidad sucedió una vez, y con la Tierra, nada menos. Podría haber tenido un compañero, no al otro lado del Sol, o en el punto L3, sino en el L4 más estable. La compañera se llamaba Theia. No terminó bien , pero obtuvimos una Luna en el trato.

Dado que no hay configuraciones estables , podría hacer algo con una Roseta de Klemperer . Cada planeta solo ve otros cuatro, pero los planetas opuestos no son idénticos.

Para vencer la inestabilidad, necesitaría algún tipo de fuerza que mantuviera separados a los planetas, pero necesitaría actuar solo sobre los planetas y ser más fuerte (a esa distancia) que la gravitación. En ese caso, no necesitarías una roseta para mantener las cosas estables. La carga eléctrica parecería un candidato factible, pero en realidad no lo es .

Para descubrir el otro planeta, los habitantes de cualquiera de ellos necesitarían tecnología de sonda espacial: necesitan algo para salir y mirar hacia atrás. Matemáticamente, podrían deducirlo de las órbitas de otros planetas.

El Informe Condon (1968) tenía un apéndice que investigaba la posibilidad de un antichthon en la órbita terrestre. Tenga en cuenta que un "antichthon" es esencialmente una Contra-Tierra. Llegaron a la conclusión de que un antichthon no podía permanecer completamente oculto. por el Sol, ya que habría momentos en los períodos orbitales de dos planetas, la Tierra y la Contra-Tierra, cuando cada uno sería visible para el otro.

Este hallazgo sobre los planetas que comparten la misma órbita fue una nota completa incidental en sus deliberaciones, pero fue agradable descubrir que se había investigado el tema de los planetas antictonales.

Se pueden encontrar copias del Informe Condon completo o siguiendo su título formal de Estudio científico de objetos voladores no identificados aquí y aquí .

En conclusión, ¿podrían dos planetas seguir la misma órbita y nunca verse? No. Habrá momentos en que ambos planetas serán visibles entre sí. .

Si dos planetas estuvieran en esta configuración, podrían permanecer estables durante un tiempo, posiblemente incluso durante los mil años que necesita. Pero no hay forma de que entren en esta configuración, ya que si tuvieran órbitas tan similares, hace miles de millones de años habrían interactuado de alguna manera que habría resultado en una colisión o un cambio drástico de órbita para uno o ambos. a ellos.

¿Es posible? Si por qué no. ¿Siempre habrá Sun en el camino? No o al menos no para la Tierra ni para ningún planeta de nuestro sistema. ¿Importa? No y he aquí por qué.

Simplifiqué algunas cosas, estoy usando las leyes de Kepler (asumiendo órbitas elípticas y sin interferencias de otros cuerpos) y redondeo algunas cosas y ignoro por completo la relatividad. De todos modos, la relatividad no jugaría un papel tan importante, porque el tiempo de retraso hasta el otro planeta sería de unos 17 minutos para la luz.

Ejecuté los cálculos para la Tierra y suponiendo que estaríamos en el afelio (lo más alejado del sol) cuando el otro planeta estaba en el perihelio (lo más cercano al sol), el sol no estaría en nuestro camino para vernos durante una parte del año ( aquí es donde el cálculo se complica debido al cálculo de áreas de partes de elipses, pero podría haber algunas formas iterativas de calcularlo. No es el punto principal de la pregunta, así que no lo haré).

En algún lugar a mediados de primavera/mediados de otoño (el mejor día sería el solistio de otoño o dos días después o durante el solisticio de primavera o dos días antes, porque dos días son aproximadamente la diferencia de tiempo entre exactamente la mitad de la órbita de nuestra elipse en afelio y perihelio mitades) cuando miras hacia arriba, ves el planeta. Excepto que tendrías que mirar hacia arriba para ver el día. Y el planeta estaría a un grado del sol. En astronomía, a menudo se aproxima a un grado estirando la mano y extendiendo el dedo meñique. Esa es aproximadamente la distancia a la que podrías ver el planeta desde el sol.

Ahora que todo estaba basado en la Tierra, que tiene una excentricidad de aproximadamente 0,0167 y debido a nuestra distancia al sol, la distancia entre los dos focos de nuestra órbita está separada por unos 5 millones de kilómetros. Pero echemos un vistazo a un planeta diferente de nuestro sistema, Venus.

Con una excentricidad de solo 0.0067 y una órbita considerablemente más pequeña, sus focos están separados por solo 1,4 millones de kilómetros, que es aproximadamente el diámetro del Sol (es importante señalar que el centro del Sol está en uno de los focos, por lo que el Sol casi toca el centro de la órbita de Venus). Eso significaría que cuando el Sol no estuviera directamente en el camino, estaría tan cerca que en su mayoría no importaría y el camino estaría allí solo por un breve tiempo, alrededor de 12 horas si hacemos algunas aproximaciones.

Eso significaría que habría una ventana durante 12 horas dos veces al año en la que tendrías la oportunidad de ver el otro planeta, suponiendo que tengas algún medio para bloquear por completo la luminosidad del Sol. Según nuestra civilización, probablemente encontraríamos a nuestro vecino por accidente al investigar otros lugares de nuestro sistema solar, lo que nos lleva a otro fenómeno astronómico bastante interesante y es...

Puntos lagrangianos. Esos son básicamente cinco puntos donde en un sistema de dos cuerpos grandes (por ejemplo, el Sol y la Tierra) un objeto lo suficientemente pequeño permanece estacionario u orbita alrededor del punto Lagrangiano (ver órbitas de Halo). Sí, lo has adivinado, el tercero es exactamente opuesto al objeto más pequeño detrás del más grande (para el Sol y la Tierra sería exactamente tu escenario).

El inconveniente es la gran inestabilidad del tercer punto y el tamaño de los objetos, sabemos de algunos, pero para la Tierra suelen ser asteroides de un tamaño de alrededor de 1 km o menos. No he oído hablar de un planeta que se forme en un punto lagrangiano de otro, pero bueno, nunca he investigado eso, pero seguramente significaría que uno de ellos sería gigante y el otro enano. Y es importante señalar aquí que los dos cuerpos en realidad no compartirían exactamente la misma órbita, por lo que tampoco se cumpliría para esta pregunta.

Con todo, sería posible y para que suceda hay tres parámetros principales: la excentricidad de los planetas, el diámetro de las estrellas y la distancia orbital de los planetas a la estrella.

No

Si las órbitas son muy elípticas, entonces, cuando un planeta se acerca al sol, aumenta su velocidad y el sol no se queda entre ellos.

¿Qué pasa si las órbitas son casi circulares?

Aún no. Las órbitas con dos cuerpos del tamaño de un punto son elípticas. Las órbitas reales alrededor del sol, con dos o más planetas, son casi elípticas, pero en realidad están perturbadas por la gravedad de los otros planetas. Si dos planetas están en órbita alrededor del sol, entonces no solo existe la atracción gravitatoria entre el planeta y el sol, sino también una atracción gravitatoria mucho menor entre los planetas. Con el tiempo, esto tenderá a desincronizar a los dos planetas.

¿Qué pasa con los puntos de Lagrange?

Hay 5 puntos que (ignorando otras perturbaciones) podrían permitir que otro cuerpo gire alrededor del sol con el mismo período que la Tierra. Dos están cerca de la Tierra. L1 está entre la Tierra y el sol L2 está enfrente del sol. L3 es justo donde quieres que esté tu "contra-tierra", desafortunadamente L3 es inestable. Permanecer en L3 requiere "mantenimiento de la estación". L4 y L5 están a 60 grados del eje Tierra-Sol. Son pseudoestables, siempre que el otro cuerpo sea lo suficientemente pequeño. Un planeta del tamaño de la Tierra no podría orbitar en L4.

¿Qué pasaría si el planeta se pusiera exactamente en el lugar correcto?

Colocar un cuerpo exactamente en L3 no funcionará, porque hay muchas otras perturbaciones que lo desplazarán un poco de L3, y luego la gravedad de la Tierra trabajará para moverlo más y más lejos de L3, hasta que se vuelva visible.

El número de tipos de órbitas altamente estables que son posibles es (desafortunadamente) bastante limitado. Puedes tener planetas girando alrededor de una estrella en órbitas bien separadas. Tienes lunas. Se le permiten órbitas circumbinarias. Órbitas interesantes como las de las lunas de Saturno, Jano y Epimeteo, no son estables durante el tiempo suficiente para que se desarrolle la vida.

Los planetas podrían orbitar entre sí y cada uno tiene una capa de nubes opaca en su atmósfera; esa es la única manera que se me ocurre para que esto sea posible. (Salvo un gran muro hermoso en el espacio)

por supuesto que es posible

Muchas otras respuestas están tratando de lidiar con el sistema de 3 cuerpos.

Pero si ambos planetas tienen una masa despreciable, cualquier órbita "simple" es estable.

Es difícil explicar cómo podría llegar a existir un sistema de este tipo, pero si tienes 1 sol masivo y 2 planetas enanos (del tamaño de la luna) orbitando a 10 UA (órbita casi circular) del sol, pueden ser estables durante miles de millones de años. Simplemente porque para cada uno de ellos, esto es muy parecido a un sistema de 2 cuerpos.