¿Y si la Luna era 100 veces más masiva: Binario planetas?

Question

Estuve leyendo un par de Tierra-Luna preguntas relacionadas con (Marte acaba de chocar con la Tierra! Una pregunta de excentricidad, Podría la tierra tiene otra luna?) y que me puso a pensar acerca de planeta-luna sistemas en general.

Estrella binaria sistemas son bastante comunes. Los tipos de las dos estrellas en el binario puede variar muy ampliamente (de la secuencia principal, puslar/estrella de neutrones y un agujero negro, blanco enano, gigante de fases, etc, etc), pero algunos están formados por un par de aproximadamente igual a la masa (dentro de un factor de <10).

No puedo decir que jamás he oído hablar de un planeta del sistema binario, sin embargo. Por supuesto, un planeta con una luna es una especie de un binario, pero nunca he oído hablar de una igualdad de masa binario planeta. Creo que lo más cercano en el sistema solar sería el Plutón-Caronte sistema, con una relación de la masa de alrededor de 10:1.

¿Hay alguna razón para que un planeta binario sería inestable? Obviamente este es un tres-sistema del cuerpo, que tiene algo de inestabilidad inherente, pero la Tierra-Luna-Sol parece bastante estable. Sería el aumento de la masa de la Luna para que coincida con la de la Tierra, hacer que el sistema sea inestable?

Cómo sobre el gas-gigantes? Creo que una de Júpiter Júpiter binario cerca de una estrella iba a ser de corta duración debido a que de los tres cuerpos de las interacciones, pero ¿qué más? Sería, por ejemplo, un doble-Júpiter o doble-Saturno ser estable en nuestro sistema solar? O es que hay algunos de mareas efecto que causaría la órbita a la decadencia y el binario planeta para combinar?

Como un aparte, parece que los asteroides binarios no son muy difíciles de encontrar... tal vez no hemos visto ningún binario planetas sin embargo debido a que sólo está estable, relativamente lejos de su estrella, haciendo que sea difícil de detectar fuera de nuestro propio sistema solar?

Answer 1

A veces también se llama doble planetas y están más extendidas en la ficción que en las observaciones. No creo que hay alguna nueva inestabilidad que podría parecer por el sistema de doble planetas orbitan alrededor de una estrella y que no estaría presente para otros, más asimétrica pares de planetas. Obviamente, las fuerzas de marea sería muy grande si los planetas eran lo suficientemente cerca unos de otros. Pero debido a que las fuerzas de marea como $1/r^3$, es suficiente para elegir la distancia a la que es 5 veces más grande que la Tierra y la Luna de la distancia y de las fuerzas de marea de la otra Tierra sería debilitado 125 veces y ya estaría tan débil como ellos son en realidad de la Luna ahora (con menor frecuencia).

Uno debe darse cuenta de que los sistemas con dos o varios planetas son más bien escasos y la condición de que la masa de los dos principales planetas es comparable es incluso más restrictiva.

Imagina que cada uno de los dos planetas tiene una masa que es distribuido uniformemente entre 1/20 de la masa terrestre (como el Mercurio) y a 300 de la Tierra de las masas (como Júpiter) en la escala logarítmica. El intervalo va desde el mínimo hasta el máximo que es de 6.000 veces más pesado. Eso es más de 12 doblajes, $2^{12}=4,096$. Así que si usted elige el primer planeta para estar en una posición aleatoria en el intervalo de masas (de manera uniforme en el registro de la escala), la probabilidad de que la segunda masa del planeta (que es independiente) difiere por menos que el factor de $\sqrt{2}$ a partir de la primera misa se acerca $1/12$.

Sólo $1/12$ de los sistemas que se ven como un par de planetas será este simétrica. Y el número de pares de planetas - incluso asimétrica – es más bien bajo, de hecho. La razón es realmente que durante el violento épocas cuando la energía Solar-sistemas fueron creados, rocas había lo suficientemente grandes velocidades y volaron en bastante direcciones al azar por lo que fueron desatados al final. Es simplemente raro encontrar dos grandes rocas en el mismo pequeño volumen de espacio: comparar esta afirmación con algunos de alta temperatura, de alta entropía configuraciones de las moléculas en la física estadística.

También es bastante improbable que una colisión con otro objeto, se crea dos objetos que giran una alrededor de la otra. Después de todo, los dos cuerpos órbitas periódicas así que si las dos partes estaban en contacto durante la colisión, que va a chocar de nuevo después de un periodo (o anterior). De forma equivalente, la excentricidad de la órbita es probable que sea demasiado extremas que llevan a una rápida reunificación de los dos nuevos planetas. Por otra parte, incluso si es algo que pondría a los dos recién creado los planetas de un "divorcio" en casi una órbita circular, tal vez de una colisión con un segundo objeto externo (buena suerte), es muy poco probable que una órbita tendrá el derecho de la radio, como la de 1 millón de km que se sugiere en el caso de la hipotética doble por encima de la Tierra. Si los dos objetos están muy cerca, las fuerzas de marea será enorme y (al menos para algunos de los signos de que el momento angular intrínseco) que poco a poco hacer que los planetas se colapsan en un objeto nuevo. Y si la energía con la que los planetas se expulsa de uno a otro es demasiado alta, no se enlazado estado será creado a todos. Así que la energía cinética inicial del recién nacido 2 planetas tendrían que ser casi exactamente en sintonía a su energía potencial gravitatoria (sin el signo de menos) y que generalmente es poco probable.

Answer 2

La Luna es tan grande en comparación con la Tierra que muchos consideran que es un planeta doble (sistema Plutón-Caronte es el otro). La clave está en que la órbita de la Luna alrededor del Sol nunca es cóncava (distancia desde el Sol, que yo interpreto como "nunca se mueve hacia atrás en relación a la Tierra"). La Luna también es lo suficientemente grande como para estabilizar la inclinación axial de la Tierra a pesar de las perturbaciones gravitacionales de Júpiter y Saturno. Sin eso, la vida no podría haber llegado muy lejos.

Answer 3

He comprado el programa, que simula 3D del universo. Usted puede crear su propio simulaciones, pero también se puede utilizar activos creados. Uno de ellos, es "la tierra y la luna".

De acuerdo a lo que yo entiendo que usted pida. Yo cambie el peso de la luna que estaba orbitando la tierra desde "1.00 lunas" a "100.00 lunas" , el programa cambia automáticamente a "1.23 tierras".

A pesar de que se comportan como estrellas binarias. Se ve que, al igual que la tierra no es capaz de estabilizar su orbita alrededor de la luna. El programa se ha estimado, de que la tierra orbita de la luna. Pero la luna no está en órbita nada. Como ya he dicho, la tierra no puede estabilizar su orbita alrededor de la luna. El programa calcula (futuro) trayectoria (marcado con una línea azul) de la tierra. Parece girar.

Usted puede encontrar este extraño: pero se ven como les gustaría abrazo, pero no es la primavera entre ellos. La más cercana que tengo, los más son arrojados desde el uno del otro.

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