Estaba leyendo un par de preguntas relacionadas con la Tierra y la Luna ( ¡Marte acaba de chocar con la Tierra! Una cuestión de excentricidad , ¿Podría la Tierra tener otra luna? ) y me hicieron pensar en los sistemas planeta-luna en general.
Los sistemas estelares binarios son bastante comunes . Los tipos de las dos estrellas en el binario pueden variar bastante (secuencia principal, estrella puslar/de neutrones, agujero negro, enana blanca, fases gigantes, etc., etc.), pero algunas están formadas por un par de masa aproximadamente igual (dentro de un factor de <10).
Sin embargo, no puedo decir que haya oído hablar nunca de un sistema planetario binario. Por supuesto, un planeta con una luna es una especie de binario, pero nunca he oído hablar de un planeta binario de igual masa. Creo que lo más parecido en el sistema solar sería el sistema Plutón-Caronte, con una relación de masas de alrededor de 10:1.
¿Hay alguna razón por la que un planeta binario sería inestable? Obviamente, este es un sistema de tres cuerpos, que tiene cierta inestabilidad inherente, pero la Tierra-Luna-Sol parece bastante estable. ¿Aumentar la masa de la Luna para que coincida con la de la Tierra haría que el sistema fuera inestable?
¿Qué hay de los gigantes gaseosos? Creo que un binario Júpiter-Júpiter cerca de una estrella sería de corta duración debido a las interacciones de los tres cuerpos, pero ¿qué pasa más lejos? ¿Sería, por ejemplo, un doble Júpiter o un doble Saturno estables en nuestro sistema solar? ¿O hay algún efecto de marea que haría que la órbita decayera y el planeta binario se fusionara?
Aparte, parece que los asteroides binarios no son terriblemente difíciles de encontrar ... tal vez simplemente no hemos visto ningún planeta binario todavía porque solo son estables relativamente lejos de su estrella, lo que los hace difíciles de detectar fuera de nuestro propio sistema solar?
A veces también se les llama planetas dobles y están más extendidos en la ficción que en las observaciones. No creo que haya ninguna inestabilidad nueva que aparezca para el sistema de planetas dobles que orbitan una estrella y que no estaría presente para otros pares de planetas más asimétricos. Obviamente, las fuerzas de marea serían realmente grandes si los planetas estuvieran lo suficientemente cerca uno del otro. Pero debido a que las fuerzas de marea van como , basta con elegir la distancia que es 5 veces mayor que la distancia Tierra-Luna y las fuerzas de marea de la otra Tierra se debilitarían 125 veces y ya serían tan débiles como lo son en realidad desde la Luna ahora (con una frecuencia más baja ).
Uno debe darse cuenta de que los sistemas con dos o varios planetas son bastante raros y la condición de que la masa de los dos planetas principales sea comparable es aún más restrictiva.
Imagina que cada uno de los dos planetas tiene una masa que se distribuye uniformemente entre 1/20 de la masa de la Tierra (como Mercurio) y 300 masas de la Tierra (como Júpiter) en la escala logarítmica. El intervalo va desde el mínimo hasta el máximo que es 6.000 veces más pesado. Eso es más de 12 duplicaciones, . Entonces, si elige el primer planeta para que esté en un lugar aleatorio en ese intervalo de masas (uniformemente en la escala logarítmica), la probabilidad de que la masa del segundo planeta (que es independiente) difiera en menos que el factor de desde la primera misa se trata .
Solamente de sistemas que parecen un par de planetas serán así de simétricos. Y el número de pares de planetas, incluso los asimétricos, es bastante bajo. La razón es realmente que durante las eras violentas cuando se crearon sistemas similares a los solares, las rocas tenían velocidades lo suficientemente grandes y volaron en direcciones bastante aleatorias, por lo que al final no se unieron. Es poco probable encontrar dos rocas grandes en el mismo pequeño volumen de espacio: compare esta afirmación con algunas configuraciones de moléculas de alta temperatura y alta entropía en la física estadística.
También es bastante improbable que una colisión con otro objeto cree dos objetos que orbitarán entre sí. Después de todo, las órbitas de dos cuerpos son periódicas, por lo que si las dos partes estuvieron en contacto durante la colisión, chocarán nuevamente después de un período (o antes). De manera equivalente, es probable que la excentricidad de la órbita sea demasiado extrema, lo que conducirá a una rápida reunificación de los dos nuevos planetas. Además, incluso si algo colocara a los dos planetas recién creados de un "divorcio" en una órbita casi circular, tal vez una colisión con un segundo objeto externo (buena suerte), es muy poco probable que dicha órbita tenga el radio correcto. como el 1 millón de km que estaba sugiriendo en el caso de la hipotética doble Tierra de arriba. Si los dos objetos están demasiado cerca, las fuerzas de marea serán enormes y (al menos para algunos signos del momento angular interno) harán que los planetas colapsen gradualmente en un solo objeto nuevamente. Y si la energía con la que los planetas son expulsados entre sí es demasiado alta, no se creará ningún estado ligado. Entonces, la energía cinética inicial de los 2 planetas recién nacidos tendría que estar sintonizada casi exactamente con su energía potencial gravitacional (sin el signo menos) y eso, en general, también es poco probable.
La Luna es tan grande en comparación con la Tierra que muchos la consideran un sistema de dos planetas (el otro es Plutón-Caronte). La clave es que la órbita de la Luna alrededor del Sol nunca es cóncava (lejos del Sol, lo que interpreto como "nunca se mueve hacia atrás en relación con la Tierra"). La Luna también es lo suficientemente grande como para estabilizar la inclinación axial de la Tierra a pesar de las perturbaciones gravitatorias de Júpiter y Saturno. Sin eso, la vida podría no haber llegado muy lejos.
Compré el programa, que simula el universo 3D. Puede crear sus propias simulaciones, pero también puede utilizar activos creados. Uno de ellos, es "la tierra y la luna".
Según tengo entendido que preguntas. Cambié el peso de la luna que orbitaba la tierra de "1,00 lunas" a "100,00 lunas", el programa lo cambió automáticamente a "1,23 tierras".
Aunque se comportan como estrellas binarias. Parece que la Tierra no puede estabilizar su órbita alrededor de la Luna. Programa ha estimado, que la tierra está en órbita alrededor de la luna. Pero la luna no está orbitando nada. Como ya dije, la tierra no puede estabilizar su órbita alrededor de la luna. Programe la trayectoria calculada (futura) (marcada con una línea azul) de la tierra. Parece un torbellino.
Puede encontrar esto extraño: pero parece que les gustaría abrazarse, pero hay un resorte entre ellos. Cuanto más se acercaban, más se alejaban el uno del otro.
Si quieres filmaciones de eso. Escriba en los comentarios a continuación.
alfredo centauro