Sobre asteroides y un planeta habitable troyano

Así que encontré una pregunta en este sitio que hablaba sobre la posibilidad de tener un planeta habitable en una posición troyana estable (un planeta ubicado en el punto Lagrangiano L4 o L5 de un objeto mucho más grande). Y pensé que era genial, y decidí convertirlo en el mundo natal de una civilización espacial de mi proyecto de construcción mundial.

Así que decidí crear un sistema planetario que consiste en una estrella central del tamaño del sol (1,1 masas solares), una enana marrón en órbita (20 masas de Júpiter, distancia a la estrella: 1,45 au, órbita casi circular) y un pequeño planeta rocoso de la mitad de la masa de la Tierra en el punto L5 de la enana marrón. Eso no es todo, pero el resto del sistema no es relevante.

Entonces comencé a pensar en los detalles del planeta y me vinieron a la mente algunas preguntas. Una de las cuales no puedo responder en absoluto es la siguiente:

¿Cómo se verían afectados los asteroides y los cometas? La enana marrón los atraería a todos incluso más que Júpiter. ¿Se redirigiría una cantidad significativa de ellos (o sus desechos) hacia el planeta, aumentando así la cantidad total de asteroides que golpean el planeta? ¿O el enano atraería a todos los asteroides que llegan al planeta, protegiéndolo por completo? En general, ¿chocarían más o menos asteroides con el planeta?

Mi conocimiento se limita a cómo Júpiter afecta exactamente a los asteroides, aparte de que los atrae y protege a los planetas rocosos. En esta situación, el objeto similar a Júpiter es mucho más masivo, y mi planeta está mucho más cerca de él, y más o menos cometas y asteroides podrían afectar la habitabilidad y la cantidad de recursos naturales de mi planeta, especialmente al agregar agua. Por otro lado, si los asteroides golpean regularmente el planeta, podría convertirlo en un ambiente hostil, que definitivamente afectaría la cultura de los nativos. De ahí mi pregunta.

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El bloqueo de marea es el resultado de la densidad asimétrica. En general, la fuerza gravitatoria externa sobre un objeto en L4 o L5 no afecta el comportamiento de la atmósfera putativa o cualquier otra cosa local, aparte de las mareas que se ven en la Tierra. Podría recomendar hacer algunas de sus preguntas específicas en astronomía.SE
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Bueno, ¿podría decirme cuáles son esas preguntas? Solo veo uno: ¿Cómo afectaría la enana marrón la cantidad de asteroides que golpean el planeta? Esto me parece claro y preciso.

Respuestas (1)

Bueno, la respuesta completa a su pregunta no es realmente posible ya que la humanidad no comprende completamente la influencia de Júpiter en los cometas y asteroides hasta ahora. El estudio más reciente sobre la teoría del 'protector de Júpiter' que pude encontrar es este e intentaré responder a su pregunta principalmente en sus conclusiones.

Uno de los hechos centrales más importantes que logró el estudio al simular el movimiento de más de 100k objetos en un período de 10 millones de años bajo la influencia de diferentes masas de Júpiter fue el siguiente:

A medida que aumenta la masa de Júpiter, la tasa de impacto de los objetos que se mueven hacia adentro desde el cinturón de Edgeworth-Kuiper primero se eleva a un pico y luego vuelve a disminuir. ¡El resultado final es que un Júpiter como el nuestro (una masa de Júpiter) proporciona una cantidad de protección casi equivalente a la de ningún Júpiter! Más importante aún, si nuestro Júpiter fuera más pequeño, entonces la tasa de impacto de esta población de objetos derivados de Centauro habría sido mayor que en cualquier caso extremo. En el peor de los casos, con un Júpiter de alrededor de 0,2 veces la masa de nuestro planeta, ¡la tasa de impacto habría sido significativamente mayor que en cualquier extremo!

El estudio utilizó la masa real de Júpiter como máximo para su simulación, pero las estadísticas sugieren que una masa significativamente mayor para Júpiter (como la que tiene su enana marrón) realmente podría tener un efecto de protección para los objetos en la misma órbita o en una más baja. Concluyo que en su siguiente declaración:

Cuando no hay Júpiter, muy pocos objetos adquieren órbitas que crucen la Tierra (Saturno es mucho menos efectivo que Júpiter), por lo que la tasa de impacto es particularmente baja. A medida que aumenta la masa de Júpiter, también aumenta la eficiencia con la que coloca objetos en las órbitas que cruzan la Tierra y, por lo tanto, aumenta la tasa de impacto. Eventualmente, sin embargo, a medida que la masa aumenta aún más, Júpiter se vuelve cada vez más eficiente para expulsar por completo las partículas del sistema solar y las elimina de las órbitas que cruzan la Tierra en escalas de tiempo cada vez más cortas. Por lo tanto, a pesar de que se arrojan más objetos hacia adentro, se eliminan tan rápidamente que representan una amenaza significativamente menor. Cuanto más corta sea su residencia en el sistema solar interior, menos oportunidades tendrán de golpear la Tierra y menor será el riesgo que representan.

La mayor diferencia entre su sistema y el estudio es que su planeta está en la misma órbita que su enana marrón y el estudio es para planetas en una órbita más baja que Júpiter, pero por el concepto de las simulaciones que hicieron, creo que podría obtener resultados similares para su planeta. Al menos estoy seguro de que el planeta en su Langrange-Point L5 no debería tener una tasa de impacto más alta que un planeta en una órbita más baja alrededor del sol de su estrella.

Para resumir: creo que un planeta habitable desde hace mucho tiempo en L5 dentro de su constelación es plausible.