¿Por qué mecanismo podría quedar atrapado un planeta en un eclipse solar permanente?

Tengo una imagen en mi cabeza de un mundo donde es normal que la estrella sea negra con un halo dorado alrededor, en otras palabras, donde el planeta está en un estado de eclipse solar perpetuo.

¿Hay algún mecanismo que pueda conducir a que esto ocurra naturalmente? Parece que una luna bloqueada por mareas alrededor de un planeta bloqueado por mareas podría producir tal efecto, pero podría estar malinterpretando la dinámica de tal disposición.

Y si eso fuera suficiente, ¿hay algo que impida que dicho sistema se desarrolle naturalmente?

No estoy seguro de si eso se consideraría una luna ... está pidiendo una luna que no gire alrededor de un planeta para que esto funcione, solo orbita alrededor del sol frente al planeta. Un planeta bloqueado por mareas también tiene un lado permanentemente en la oscuridad y un lado siempre en el sol. Sospecha que estás buscando más un planeta grande que orbita alrededor de un sol de cerca con un planeta más alejado que está permanentemente en la sombra de ese planeta más grande. No estoy seguro de la viabilidad, ya que el planeta grande que proyecta la sombra se mueve demasiado lento o el planeta en la sombra se mueve demasiado rápido.
@ Duodécimo: esa es una muy buena idea, pero el planeta en el frente se movería con una velocidad angular mucho mayor debido a la Tercera Ley de Kepler.
Sí, el cuerpo grande se movería muy lentamente y colapsaría hacia el sol o el cuerpo más pequeño se movería muy rápido y saldría del sistema solar. No creo que el eclipse solar permanente sea viable.
¿Qué pasaría si en lugar de una luna tuvieras un planeta que fuera equivalente a nuestro mercurio o venus pero que estuviera en una órbita sincronizada con el planeta exterior y siempre estuviera "en línea" con el sol y el planeta exterior? Supongo que tendría que ser un poco más grande que Mercurio o Venus, pero tal vez sea posible.
@ Duodécimo Si bien uno de los planetas tendría que ser demasiado lento o demasiado rápido para mantener una órbita convencional, si sus masas difirieran drásticamente y su excentricidad fuera ideal, el efecto podría, en teoría, mantenerse. Pero con excentricidad variable, la distancia entre los planetas varía y el efecto se convertiría en una especie de eclipse anular pulsante. ¿O todavía no se puede hacer esto con el ajuste ideal del factor?
Si el planeta interior más grande es extremadamente/suficientemente ligero (aquí se cuestiona la probabilidad, por ejemplo, la densidad mínima del planeta), no necesitará tener una velocidad angular tan alta para mantener la órbita. Del mismo modo, si el planeta exterior más pequeño es extremadamente/suficientemente denso (probabilidad especulativa, por ejemplo, densidad máxima del planeta), requeriría una velocidad angular más alta para evitar perder la órbita. Junto con optimizaciones ideales en masa relativa entre estrellas y plantas, distancias y excentricidades. La posibilidad de que tal evento sea alcanzable es mayor.
En realidad, si el planeta pudiera mantenerse estable de alguna manera en el punto L1, la gravedad entre el planeta en eclipse solar perpetuo y el planeta en L1 y la gravedad entre el planeta en L1 y la estrella se equilibrarían y, por lo tanto, el planeta en L1 orbita a la velocidad requerida para bloquear siempre la estrella y dejar el planeta detrás de ella en un eclipse solar perpetuo.

Respuestas (4)

Lo que estás describiendo es un eclipse anular, donde la luna no es tan grande (visualmente) como la estrella que eclipsa.

Esto no es posible.

Antes que nada. Un eclipse es un fenómeno localizado. La paralaje de estar en diferentes lugares del planeta mirando la estrella y la luna les dará diferentes posiciones relativas. Para eliminar este problema, la "luna" tendría que estar más cerca de la estrella que del planeta y casi tan grande como la estrella.

Un eclipse solar total global es posible, si estás en una luna eclipsada por el planeta que orbita. El planeta es más grande que la luna y proyecta una sombra más grande que la luna puede caber completamente dentro. Sin embargo, esto no le dará el anillo de luz que hace un eclipse anular. Si el planeta tiene una atmósfera, entonces podrías verlo iluminado como una puesta de sol en forma de anillo. Es por eso que la luna es roja cuando es eclipsada por la Tierra.

Aunque hacer eso permanente no va a funcionar. El bloqueo de marea se trata de la rotación de un cuerpo sobre su eje, no de su movimiento a través de su órbita. La luna está fijada a la Tierra, lo que significa que vemos la misma cara.

No puede hacer que la órbita de la luna alrededor del planeta tenga la misma duración que la órbita del planeta alrededor de su estrella (que es a lo que probablemente está tratando de llegar con su idea de bloqueo de marea doble) La luna estaría tan lejos , ya no estaría en órbita alrededor del planeta y ciertamente no estaría lo suficientemente cerca como para causar un eclipse anular.

Para colocar algo en una posición fija con respecto a la estrella, sería necesario ubicarlo en un punto de Lagrange. Ya sea L1 o L2. Estos pueden considerarse como "órbitas con períodos iguales a la órbita del planeta", pero es un poco más complicado y solo funcionan dos puntos, no toda la órbita. Sin embargo, esos puntos están directamente en línea con la estrella, por lo que podría parecer que funcionaría.

L1 está entre el planeta y su estrella. Si algo fuera lo suficientemente grande como para bloquear la estrella, obtendría un eclipse permanente, hasta que se alejara, lo que eventualmente sucedería porque L1 es inestable.

L2 está en el lado más alejado del planeta, por lo que es posible que pueda obtener un planetoide (no exactamente una luna o un planeta) para sentarse allí, aunque nuevamente es inestable, por lo que el planetoide eventualmente se alejaría del punto.

Tierra Sol L1 y L2 son aproximadamente 1.5 × 10 6 k metro de la tierra. Cuando está provocando un eclipse anular, la Luna está a punto 4.0 × 10 5 k metro de la tierra. Mover la luna tan lejos reduciría su tamaño angular en un factor de 3.75 así que tendríamos que escalar su radio en la misma cantidad para mantenerlo visualmente igual. ¡Eso lo haría un poco más grande que la Tierra! Incluso si no fuera por la inestabilidad de L1, necesitaría una densidad increíblemente baja para evitar interrumpir todo el sistema.

Por el contrario, podrías hacer algo como poner a Júpiter en 0.93 A tu luego ponga la Tierra en Júpiter-Sol L2 ( 1 A tu del sol), Júpiter tendría un radio de unos 50 minutos de arco (si hice bien los cálculos). Esto sería un poco menos del doble del tamaño angular del sol a esa distancia. Es posible que vea un poco de luz alrededor de los bordes de Júpiter difractándose a través de su atmósfera. Esto estaría sujeto a la variación de paralaje, pero no tanto como con un eclipse anular.

Sin embargo, tienes el problema básico de la estabilidad. La Tierra podría permanecer en L2 por un tiempo, pero se alejaría sin que algo la mantuviera en su lugar. Terminaría como una luna de Júpiter, chocando contra Júpiter o siendo expulsada del sistema solar.

Otro problema con los puntos langrangianos: solo funcionan cuando la masa del tercer objeto es pequeña e insignificante .
¿Qué hay de hacerlo localizado? Esto eliminará los problemas planteados al principio, y el eclipse con el halo dorado solo sería visible desde una ubicación específica. Esto podría llevar a que este lugar se considere terreno sagrado, la capital de un poderoso imperio o algo similar. Si la luna no fuera estable por sí sola, la magia o la tecnología (hecha por alguna antigua civilización precursora olvidada) podría hacerlo. Se convierte en una trama interesante cuando los astrónomos finalmente se dan cuenta de que tal cosa no podría ocurrir de forma natural.
+1 - Tenías razón; Estaba equivocado. Voy a eliminar la parte de mi respuesta con respecto al bloqueo de marea, pero dejaré los efectos de una luna entre el planeta y la estrella, solo por diversión. Pero tu respuesta definitivamente responde la pregunta.
@Phillip Sí, aunque no estaba seguro del umbral, así que no estaba muy claro al respecto.
@vsz Sí, si pudieras poner tu luna en L1 de tal manera que sea lo suficientemente grande como para causar un eclipse anular a esa distancia (aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra en el caso de la Tierra) sin dejar de ser lo suficientemente ligera como para aprovechar el punto de Lagrange sin desestabilizarlo y luego mantenerlo activamente en su lugar, podría tener un eclipse anular que permaneciera en un lugar. O podrías moverlo por la superficie del planeta. Los eclipses parciales serían visibles desde un área mucho más grande alrededor del área donde era visible el eclipse anular.
Buena respuesta. Sin embargo, es una lástima. Sonaba como una idea genial.

Como @smithkm ya ha declarado la imposibilidad de tal configuración, tenemos que buscar otras formas de hacer posible el efecto que presenta.

Una posible cosa natural que bloquearía permanentemente la estrella es un sistema de anillos o un cinturón de asteroides muy grueso más cerca de la estrella que del planeta. Una vista puede verse así:

nube

No es exactamente un halo, sino dos rebanadas finas.

Buena idea. ¿Alguna idea de lo grueso que tendría que ser?
Mucho más grueso de lo que es realista, creo... Nuestro cinturón de asteroides de la vida real tiene una roca cada millón de millas más o menos. No va a bloquear mucho la luz del sol. Esa imagen se parece más a un "mundo de anillos" que a un cinturón de asteroides. Supongo que eso podría funcionar...
@JoannaMarietti Lo que sea que funcione. No es muy poco realista, aunque, por ejemplo, los anillos de Saturno no parecen muy transparentes.
Entonces, ¿qué pasa si nuestro planeta es una luna 'interior'? Si el plano de los desechos orbitales del Gigante es el mismo que el curso alrededor de la estrella y nuestro planeta no se tambalea ni nada por el estilo, el eclipse podría mantenerse con bastante facilidad, ¿no? Sin embargo, no esperaría tanto una barra negra como una difusión y deformación de la luz aquí. El efecto deseado del OP se vuelve mucho más fácil de lograr si imaginamos que nuestro planeta-luna está fijado por mareas a nuestro Gigante... así que todo lo que se requiere es otra Gigante-luna convenientemente colocada

Nota: mi respuesta original era incorrecta; el bloqueo de marea no produciría tal escenario. Para obtener una excelente explicación de por qué este es el caso, consulte la respuesta de smithkm. Quiero dejar algunas notas sobre lo que sucedería si de alguna manera hubiera un objeto entre el planeta y la estrella. Sin embargo, no es que tal escenario sea esencialmente imposible.

Habría algunos efectos interesantes debido a este arreglo:

  1. Las mareas serían increíbles, e inexistentes. Las mareas son causadas por las diversas alineaciones del Sol, la Luna y la Tierra. Los abultamientos de marea son el resultado y pueden variar según su ubicación en relación con el Sol y la Luna. Este arreglo significaría que la luna está para siempre en un lado del planeta, por lo que las protuberancias de las mareas son para siempre como las mareas vivas que se muestran aquí :

ingrese la descripción de la imagen aquí

  1. Sin cambios en la hora del día. Bueno, esto en realidad se aplica a cualquier planeta bloqueado por mareas a una estrella. Un hemisferio siempre estaría a la luz del sol y un hemisferio siempre estaría a la sombra. Sería lo mismo en la luna. Un lado tendría una vista resplandeciente de la estrella, mientras que el otro tendría una hermosa vista del planeta.
  2. Podrías construir un ascensor espacial a la luna. Pregunté sobre la construcción de un ascensor espacial entre cuerpos bloqueados por mareas dobles en Exploración espacial hace un tiempo, y las respuestas parecen aplicarse aquí. Como dijeron HopDavid y aramis, es posible pero no muy factible. Aún así, proporcionaría una forma de transporte interesante y práctica. Todo lo que necesitas son cientos de miles de kilómetros de nanotubos de carbono y mucha suerte.
No estoy seguro de si eso obtiene el eclipse permanente que está buscando, a menos que haya entendido mal su pregunta... creo que está buscando que la luna esté siempre entre el planeta y la estrella, lo que ya no califica como luna, ¿verdad?
@ Duodécimo Lo siento si no estaba claro. Quise decir que no creo que haya nada que signifique que su escenario es imposible.
El escenario no es la luna bloqueada por las mareas y el planeta bloqueado por las mareas, su eclipse permanente todo el tiempo. Creo... la luna siempre entre estrella y planeta
@ Duodécimo Sí lo es. Lo mencionó en su pregunta.
Ah, mi malentendido, pensé que la pregunta era con eclispe permanente que hace que el sol siempre se vea negro con un halo con marea bloqueada como una posibilidad. Tienes razón en la doble marea bloqueada
Mencionó el bloqueo de marea como una forma posible de que sea posible, pero la pregunta parece ser sobre el eclipse (de ahí el título). Ha confirmado la posibilidad de bloqueo de mareas y ha hecho un excelente trabajo explicando los efectos, pero la parte del eclipse no parece responderse.

Existe una posibilidad de que esto ocurra, pero solo puede ocurrir alrededor de una determinada estrella. Como puede ver en esta respuesta ,

Considere una estrella de neutrones. Si el radio cae por debajo de 1,76 veces el radio de Schwarzschild para su masa, entonces, debido a la flexión de la luz relativista general en el espacio curvo, entonces toda la superficie es visible, cuando se ve desde cualquier dirección.

Cualquier planeta que orbite cerca de la estrella de neutrones estará por lo tanto en el camino de la luz proveniente de la superficie, oscureciéndola y generando un eclipse, y si las proporciones y la distancia están en el rango adecuado, podría ser bien perceptible.

Supongo que difícilmente se verá constantemente como un halo perfecto, pero aun así será una sombra.

No he calculado los números, pero mi intuición es que cualquier planeta que orbite tan cerca de una estrella de neutrones estaría dentro de la Esfera de Hill y, por lo tanto, no sería un planeta, pero sería genial si ese no fuera el caso.
¿Por qué mecanismo podría quedar atrapado un planeta en un eclipse solar permanente?
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