Czy ciała planetarne mogą istnieć w bliskiej odległości bez niepożądanych skutków?

14

Istnieje kilka filmów science fiction, w których ciała planet pokazano na niebie, aby wskazać, że postacie znajdują się na obcej planecie. Dobrym przykładem jest Predators (2010):

Obca planeta

Czy rzeczywiście istnieje możliwość istnienia takich planet planetarnych tak blisko siebie, że można je zobaczyć gołym okiem tak szczegółowo? Czy siły grawitacyjne nie powodują zakłóceń, które hamują rozwój życia (roślinnego lub zwierzęcego)? W naszym Układzie Słonecznym istnieje dobry przykład Io, który ma silną aktywność wulkaniczną wynikającą z ogrzewania pływowego z powodu jego bliskości do Jowisza.

KalenGi
źródło
Ponadto, dla większej przejrzystości, czy pytanie związane z science fiction nie jest bardziej odpowiednie dla tej społeczności?
Moja kwalifikacja do bycia na tej stronie polega na tym, że oglądam dużo scifi. W prawdziwym życiu zajmuję się programowaniem. Nic z tego nie kwalifikuje mnie do udzielenia odpowiedzi na twoje pytanie, chociaż jest to związane z scifi. Mam wrażenie, że chodzi o profil większości użytkowników scifi.se. Faceci z physics.se lub space.se mają inny profil kwalifikacji. Mogą odpowiedzieć na to pytanie, nawet nie wiedząc, kim jest Schwarzenegger.
@Einer Zgadzam się, ponieważ pasuję do tego samego profilu, który opisujesz, ale przyszedłem, aby dowiedzieć się, że science fiction wydaje się przyciągać wiele umysłów zorientowanych na naukę. Na przykład to pytanie scifi.stackexchange.com/q/33131/13185 ma wiele wspólnego ze zrozumieniem chemii i biologii, ale aby uzyskać naprawdę dobrą odpowiedź, warto zainteresować się science fiction
Podczas gdy pytanie zostało wywołane przez coś science fiction, sedno pytania dotyczy fizyki (astro /), więc prawdopodobnie lepiej by to zrobiło w kosmosie lub fizyce SE. Zbliżając się do odpowiedzi, podczas gdy Io jest pełna aktywności wulkanicznej, Europa nie jest, a może nawet ma pod powierzchnią ciekły ocean. Hipoteza Tytan (jeden z księżyców Saturna) jest również miejscem narodzin życia.
Brian S
@BrianS w takim przypadku byłoby wspaniale, gdyby przeniesiono go do przestrzeni SE, a nie zamknięto, ponieważ nadal wymagana jest odpowiedź.

Odpowiedzi:

7

Szybkie obliczenie limitu Roche dla dwóch identycznych ciał ziemistych (płynnych). Odległość Roche'a jest w przybliżeniu równa 2,44 promień X X (gęstość 1 / gęstość 2) ^ 1/3. Dla identycznych ciał gęstość dogodnie anuluje, więc otrzymujemy Rd = 2,44 promień X. Promień ziemi wynosi 6378 km. Rd = 2,44 x 6378 = 15500 km (od środka do środka). Odległość od powierzchni do powierzchni (15500–6378) wynosi 9184 km.

W tej odległości, za pomocą trygonometrii, inna Ziemia miałaby kształt około 44 ° nieba, całkiem duży !, i tylko na krawędzi krwawienia stabilności.

Najbliższa planeta na dostarczonym zdjęciu wygląda, jakby znajdowała się w tej odległości. Ewakuacja może odbywać się w porządku, ponieważ pozostałe trzy planety lub księżyce pogorszą stabilność orbity bliskiego układu podwójnego.

Wayfaring Stranger
źródło
3

Spójrz na to pytanie ( Pomoc w określeniu cech niezwykłego, fikcyjnego układu gwiezdnego ) dla jednego możliwego hipotetycznego scenariusza, w którym taka planeta (lub satelita) mogłaby istnieć.

Dla satelity gigantycznej planety będą oczywiście siły pływowe, ale po kilkuset milionach lat powstania systemu prawdopodobne jest zablokowanie pływów z powodu sił rozpraszających w satelicie, które zapewnią że efekty pływów są potem minimalne (lub innymi słowy, efekty są „statyczne”). W pokrewnej notatce uważam za interesujące, że Io nie jest jeszcze schludnie związany z Jowiszem, ale to zupełnie inne pytanie.

Z drugiej strony, uważam, że to naprawdę pomaga mieć ciało wielkości Jowisza, ponieważ odsuwa meteoroidy od księżyca, na którym żyjesz, czyniąc życie trochę bezpieczniejszym (to może być źle, ale myślę, że tak to będzie działać poza tym, to nie pomaga, jeśli „hipoteza panspermii” okaże się poprawna).

Posiadanie w pobliżu wielu planet, jak pokazano na zdjęciu, jest nieco trudniejsze, ponieważ wiele układów ciał nie jest bardzo stabilnych. Możliwe, że masz binarne układy planetarne i życie w księżycach w punktach Lagrangian, ale jest bardzo prawdopodobne, że takie układy utracą część swoich ciał z powodu zaburzeń z innych planet lub podobnych efektów drugiego rzędu z powodu ich niestabilności. Możesz mieć księżyc obracający się wokół podwójnego układu planetarnego w pewnej odległości jako alternatywę, która, jak sądzę, byłaby dość stabilna. Jednak przy obecnych hipotezach dotyczących formowania się planet, wydaje się bardzo mało prawdopodobne, aby mieć duże planety blisko siebie, ponieważ nie zostaną one uformowane w dyskach protoplanetarnych w taki sposób, że nie będą się łączyć w jedną wielką planetę.

Spróbuj również: http://www.stefanom.org/spc/ . Wkrótce zdasz sobie sprawę, że posiadanie wielu planet w pobliżu, w stabilnym systemie, jest trudne.

Takku
źródło
Myślę, że ta gra ma pewne problemy z precyzją. Upuściłem 4 lodowych gigantów w pobliżu gwiazdy. Dostaję stabilne orbity od dziesięcioleci, a potem nagłe przejście na nowe stabilne orbity. Wiem, kiedy próbowałem napisać coś takiego (bez grafiki), błędy podczas bliskiego flybys były prawdziwym błędem.
Loren Pechtel
Jest prawdopodobne. Nie zaglądałem w kod tej gry. Również w skali 2 AU może być trudno mieć bliskie odległości przelotowe (lub parametry uderzenia, które byłyby dokładniejsze) bardzo precyzyjne na podstawie danych wizualnych. I często te odległości mogą zmienić dynamikę całego systemu. Również część „dziesięcioleci na raz” może się zdarzyć z powodu cech podobnych do rezonansu, w których okresy synodyczne dwóch pobliskich planet (okresy względne się nawzajem) są znacznie większe - rzędu dziesięcioleci - i zbliżają się tylko raz na jakiś czas .
Takku,
Chociaż możesz mieć rezonanse długookresowe, bardzo trudno jest to zrobić, gdy wszystko jest w granicach 2AU, zwykle w granicach 2/3 AU. To, co przydarzyło mi się, gdy próbowałem napisać taki program, było dla każdego rozsądnego przedziału czasowego krokiem przesuwał się w poprzek zbyt dużej grawitacji. (Prosty test wykazał, że było to spowodowane krokiem: im krótszy interwał kroków, tym lepiej się zachowywał.)
Loren Pechtel,
Io nie jest zamknięty na fali? Mam wrażenie, że stres „pływowy” pochodzi z rezonansu jego orbity z tymi z innych księżyców.
Anton Sherwood