Pregunta sobre la posibilidad de un sistema planetario Ternario

Las rosetas de Klemperer son (una especie de) conjuntos gravitacionalmente estables de cuerpos celestes que vienen en muchas configuraciones y la definición incluye varias configuraciones de tres mundos. Estos conjuntos son completamente estables a menos que sean perturbados, momento en el que se separan inmediatamente porque no tienen ningún mecanismo de autocorrección, como un centro gravitacional.

Cualquier planeta con más de 1 luna satisface tu pregunta. Tomemos Marte, o incluso mejor Júpiter o Saturno. Esa es la única forma de tener un sistema estable: un cuerpo mayormente más masivo que los demás, para que pueda ser el centro de masa del sistema. Otras configuraciones son inestables a largo plazo.

Sí. Pero puede que no te satisfaga...

En particular, puede tener dos coplanetas orbitando entre sí (por todos los derechos, el sistema Tierra-Luna debe considerarse co-planetas; la Luna es más grande que la mayoría de las lunas de nuestro sistema solar. Pero Saturno Titán es incluso un mejor candidato: Titán tiene 3200 millas de diámetro y un 80% más masivo que la Luna).

Entonces pueden orbitar un objeto mucho más masivo a cierta distancia. O alternativamente, un objeto mucho menos masivo puede orbitarlos.

Como dice mi comentario anterior; El Problema de los Tres Cuerpos [3BP] es solo un problema computacional, es difícil resolver 3 ecuaciones diferenciales simultáneas.

Dicho esto, ya sabemos que 3BP puede ser estable: ¡solo di dos ejemplos! El Earth-Moon-Sun fue el primer 3BP reconocido y estudiado extensamente por el tipo que inventó los problemas gravitacionales en primer lugar: el propio Isaac Newton.

El sistema Saturno-Titán-Sol es otro ejemplo no trivial, y también estable. Titán tiene aproximadamente la mitad del diámetro de la Tierra (la luna tiene un poco más de un cuarto del diámetro de la Tierra). Titán tiene aproximadamente el 2,25% de la masa de la Tierra (la luna tiene el 1,2% de la masa de la Tierra). La gravedad de la superficie de Titán es aproximadamente el 85 % de la de la Luna (esto suena contradictorio, pero Titán es un 44 % menos denso que la Luna).

El 3BP solo se trata de que nosotros, los insignificantes humanos, calculemos si dicho sistema es estable o no: obviamente es posible, pero en nuestros ejemplos (y lo que sabemos sobre otras lunas en nuestro sistema), las estables tienen grandes factores de escala, al menos en cuanto a la masa: factores de 20 o más.

En términos matemáticos, esto permite órbitas que causan pequeñas perturbaciones, por lo que, en términos simples, básicamente se cancelan o pueden ignorarse, siempre que no tengamos ningún patrón de resonancia que provoque una amplificación del movimiento relativo (para que una parte alcance ya sea la velocidad de escape o el colapso gravitacional para que choquen entre sí).

pero los factores de masa no deberían preocuparte demasiado: nuestra Luna tiene un 1,2% de la masa de la Tierra pero tiene un área de superficie que es un 7,4% de la de la Tierra; 14,7 millones de millas cuadradas; aproximadamente 4 veces el tamaño de China (o EE. UU.). Un montón de espacio para apoyar a una población.

Si la Luna fuera más densa, tendría un radio más pequeño y, por lo tanto, una gravedad superficial más alta. El platino es un elemento muy denso; unas 3 veces la del hierro y un metal noble (poco reactivo). Si casi toda la masa de la Luna fuera platino (digamos, excepto una corteza de aproximadamente un kilómetro de profundidad), el radio sería de 934,9 km (en lugar de 1737,1) y la gravedad superficial sería el 57% de la de la Tierra. Eso podría ser suficiente para mantener una atmósfera respirable.

¡Buena suerte!

De acuerdo con el Problema de los Tres Cuerpos, un planeta ternario sería inestable porque esto, en realidad, involucraría al menos cuatro cuerpos: el planeta triple más la estrella que están orbitando (más otros posibles planetas en el sistema estelar).

Tengo dos sugerencias diferentes para ti:

Sin embargo, hay sistemas estelares triples que son estables. Una luna habitable pequeña, rocosa y del tamaño de un planeta podría, entonces, estar orbitando un planeta gaseoso doble desde una distancia relativamente grande y en una órbita resonante, de manera que el planeta doble podría considerarse una fuente única de gravedad.

Pero la idea más radical y genial es poner el planeta de alguna manera en uno de los puntos de Lagrange del doble planeta. Nuevamente, cuanto más masivos fueran estos dos, más estable sería la órbita lagrangiana. Hay un resultado de gravitación bien conocido para dos cuerpos grandes y cercanos llamado geometría de Roche . Estos contornos muestran superficies imaginarias con gravedad constante, y los puntos L1 a L5 son los puntos Lagrangianos, puntos en el espacio donde la fuerza de gravedad de ambos cuerpos se cancela entre sí.

No hace falta irse muy lejos para ver esto. Júpiter y Saturno tienen decenas de asteroides atrapados en sus puntos L4 y L5. Para Júpiter, estos se llaman asteroides troyanos y griegos. De hecho, troyano es una designación genérica para cualquier tipo de asteroide que se encuentra en un punto Lagrangiano de un planeta.