È possibile che corpi planetari esistano in prossimità vicina senza effetti avversi?


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Ci sono molti film di fantascienza in cui i corpi planetari sono mostrati nel cielo per indicare che i personaggi sono su un pianeta alieno. Un buon esempio è in Predators (2010):

Pianeta alieno

È davvero possibile che tali corpi planetari esistano così vicini l'uno all'altro da essere visibili in modo così dettagliato a occhio nudo? Le forze gravitazionali non causerebbero interruzioni su di esse che inibiscono lo sviluppo della vita (sia vegetali che animali)? Nel nostro sistema solare c'è un buon esempio di Io che ha una forte attività vulcanica derivante dal riscaldamento delle maree a causa della sua vicinanza a Giove.


Inoltre, per maggiore chiarezza, una domanda di fantascienza non è più pertinente per questa comunità?

La mia qualifica per essere su questo sito è che guardo un sacco di scifi. Nella vita reale faccio programmazione. Niente di tutto ciò mi qualifica per rispondere alla tua domanda, sebbene sia relativa a Scifi. La mia impressione è che si tratti del profilo della maggior parte degli utenti di scifi.se. I ragazzi di physics.se o space.se hanno un profilo di qualifica diverso. Possono rispondere a questa domanda senza nemmeno sapere chi sia Schwarzenegger.

@Einer sono d'accordo, dal momento che mi adatto allo stesso profilo che descrivi, ma ho imparato che la fantascienza sembra attrarre molte menti orientate alla scienza. Ad esempio, questa domanda scifi.stackexchange.com/q/33131/13185 ha molto a che fare con una comprensione della chimica e della biologia, ma ottenere una risposta davvero valida aiuta ad avere interesse per la fantascienza

Mentre la domanda è stata innescata da qualcosa di fantascientifico, il cuore della domanda riguarda la fisica (astro /), quindi probabilmente farebbe meglio sullo spazio o sulla fisica SE. Avvicinandosi a una risposta, mentre Io è pieno di attività vulcanica, Europa non lo è e potrebbe persino avere un oceano liquido sotto la sua superficie. Titano (una delle lune di Saturno) è stato anche ipotizzato come luogo di nascita della vita.
Brian S,

@BrianS in quel caso, sarebbe bello farlo spostare nello spazio SE piuttosto che chiuso poiché è ancora necessaria una risposta.

Risposte:


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Calcolo rapido del limite di Roche per due corpi identici (fluidi) terrosi. La distanza di Roche è circa pari a 2,44 X raggio X (densità1 / densità2) ^ 1/3. Per corpi identici la densità annulla convenientemente, quindi otteniamo un raggio Rd = 2.44 X. Il raggio terrestre è di 6378 km. Quindi Rd = 2,44 X 6378 = 15500 km (da centro a centro). La distanza da superficie a superficie (15500-6378) è di 9184 km.

A quella distanza, con la trigonometria, un'altra terra si sottenderebbe per circa 44 ° di cielo, abbastanza grande !, e proprio al limite della stabilità.

Il pianeta più vicino nell'immagine fornita sembra che potrebbe essere a quella distanza. L'evacuazione potrebbe essere in ordine poiché gli altri tre pianeti o lune degraderanno la stabilità orbitale del binario vicino.


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Dai un'occhiata a questa domanda ( Aiuta a determinare le caratteristiche di un insolito sistema di stelle immaginarie ) per un possibile scenario ipotetico in cui un tale pianeta (o un satellite) potrebbe esistere.

Per un satellite di un pianeta gigante, ci saranno forze di marea, certo, ma dopo alcune centinaia di milioni di anni di formazione del sistema, è probabile che ci sarà un blocco delle maree a causa delle forze dissipative all'interno del satellite, il che garantirà che gli effetti delle maree sono minimi dopo (o, in altre parole, gli effetti sono "statici"). In una nota correlata, trovo interessante che Io non sia ancora in ordine con Giove, ma questa è una domanda completamente diversa.

D'altra parte, credo che in realtà aiuti avere un corpo delle dimensioni di Giove attorno mentre allontana i meteoroidi dalla luna su cui vivi, rendendo la vita un po 'più sicura (questo potrebbe essere sbagliato, ma penso che sia così che funzionerà anche questo non aiuta se l'ipotesi della panspermia si rivela corretta).

Avere più pianeti nelle vicinanze, come mostrato nella figura, è un po 'più difficile a causa del fatto che molti sistemi corporei non sono molto stabili. Potresti avere un sistema planetario binario e la vita nelle lune nei punti Lagrangiani, ma è molto probabile che tali sistemi perderanno parte dei loro corpi a causa di perturbazioni da altri pianeti o effetti simili del secondo ordine a causa della loro instabilità. Puoi avere una luna che ruota attorno al sistema planetario binario a una certa distanza in alternativa, il che sarebbe abbastanza stabile, immagino. Tuttavia, con le attuali ipotesi sulla formazione dei pianeti, sembra molto improbabile che tu abbia pianeti grandi vicini l'uno all'altro, poiché non si formeranno nei dischi protoplanetari in un modo in cui non si fondono per formare un singolo pianeta più grande.

Prova anche questo: http://www.stefanom.org/spc/ . Presto ti renderai conto che avere molti pianeti vicini, in un sistema stabile è difficile.


Penso che il gioco abbia alcuni problemi di precisione. Ho lasciato cadere 4 giganti del ghiaccio vicino alla stella. Ricevo orbite stabili per decenni alla volta, poi un improvviso passaggio a nuove orbite stabili. So che quando ho provato a scrivere qualcosa del genere (senza la grafica), errori ravvicinati erano un vero bugaboo.
Loren Pechtel,

È piacevole. Non ho esaminato il codice di quel gioco. Anche su una scala di 2 UA, può essere difficile avere distanze ravvicinate (o parametri di impatto, che sarebbero più precisi) molto precise in base all'input visivo. E spesso sono quelle distanze che possono cambiare la dinamica dell'intero sistema. Anche la parte dei "decenni alla volta" può accadere a causa di caratteristiche simili alla risonanza in cui i periodi sinodici di due pianeti vicini (periodi relativi si contrappongono) sono molto più grandi - dell'ordine dei decenni - e si avvicinano solo una volta ogni tanto .
Takku,

Mentre puoi avere risonanze a lungo termine, è piuttosto difficile che accada quando tutto è entro 2 UA, generalmente entro 2/3 di AU. Quello che mi è successo quando ho cercato di codificare un programma del genere è stato per un intervallo di stepping ragionevole un passo che attraversava troppo bene la gravità durante un flyby. (Un semplice test ha dimostrato che è stato causato dallo stepping: più breve è l'intervallo di stepping meglio si è comportato.)
Loren Pechtel,

Io non è bloccato dalla marea? La mia impressione è che lo stress "di marea" provenga dalla risonanza della sua orbita con quelle di altre lune.
Anton Sherwood,
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