Могат ли две планети да съществуват в една и съща орбита? прехвърляне

Няма бъдеще без пространство!

Според Международния съюз на астрономите (IAU), тялото в орбита се нуждае от три неща, за да стане планета:

1. Бъдете в хидростатично равновесие, т.е. имайте гравитация, достатъчна за постигане на сферична форма (като се има предвид въртенето, изкривяващо тази форма).
2. Орбити около слънцето, а не около друго тяло.
3. Изчистете орбитата си от планетезимали, от конкуренти.

Строго погледнато, третата точка изключва възможността за намиране на две планети в орбита.

Но нека не се занимаваме с ясни определения. По-добре да се прецени дали две подобни на Земята планети могат да бъдат в една и съща орбита около своята звезда. Основният проблем ще бъде гравитацията, която може да унищожи двойната орбита по един от двата начина: или гравитационното взаимодействие ще „удари“ много силно върху една от планетите, която в резултат ще падне на слънце или ще излети от системата, или взаимното привличане ще принуди планетите да се обединят във впечатляващ сблъсък.

Последният вариант току-що се случи със Земята, когато Слънчевата система беше само на няколко десетки милиона години. Сблъсъкът накара Луната да се появи и най-вероятно повърхността на земята се промени.
Не е много удобно две планети да са в една и съща орбита, тъй като в такива случаи няма истинска стабилност. Надеждата е за квазистабилна орбита, която може да продължи милиарди години, преди да се случи едно от двете неща. За да опиша това, искам да представя концепцията за точките на Лагранж.

Ако разгледаме само две маси - Слънцето и една планета - има пет точки, известни като точки на Лагранж, около които гравитационните ефекти на Слънцето и планетата взаимно се унищожават и тяло с малка маса в тях може да се движи вечно с първите две в орбита. За съжаление стабилни са само точките L4 и L5; всичко, което започва от точки L1, L2 или L3, в резултат или се сблъсква с планетата, или е изхвърлено от системата.
Но около точките L4 и L5 се натрупват астероиди. Газовите гиганти имат хиляди от тях, но Земята също има такъв: астероидът 3753 Cruithne, който сега е в квазистабилна орбита с нашия свят.!

Но има и друг начин, който може да ви се стори нестабилен: две планети в различни орбити, една в друга, периодично сменят местата си. Може би си мислите, че това е лудост, но в Слънчевата система има пример за такъв случай: двете луни на Сатурн, Епиметей и Янус.
На всеки четири години Луната по-близо до Сатурн печели външната и тяхното гравитационно привличане кара вътрешната луна да излезе във външната орбита, а външната във вътрешната.

Виждали сме ги да танцуват много пъти през последните 25 години и доколкото можем да разберем, тази конфигурация е стабилна в цялата Слънчева система. Тоест, някъде в нашата Галактика може да съществува планетарна система, в която две планети, а не луни, се държат точно така!

Лошата новина е, че от хилядите планети, които сме открили, все още не познаваме нито една двоична система. Новината за откриването на такава система, летяща преди няколко години, е изтеглена. Разбира се, нашата технология все още не е достатъчно добра, за да открива луни около екзопланети и ние очакваме те да са там.
Всъщност подобни случаи на споделени орбити трябва да са редки, но не толкова редки, че никога да не ги срещнем. Дайте ни по-добър планетарен телескоп, милион звезди и десет години, и се обзалагам, че ще намерим примери и за трите случая на две планети в една и съща орбита. Законите на гравитацията и нашите симулации твърдят, че такива случаи трябва да се реализират. Остава само да ги намерим.