Demandez à Ethan: deux planètes peuvent-elles exister sur la même orbite?
Malgré les dangers que peuvent représenter un astéroïde ou une comète au hasard, notre système solaire est un endroit incroyablement stable où les huit planètes restent sur leur orbite tout au long de la vie du soleil. Mais tous les systèmes solaires sont-ils comme les nôtres? Après avoir regardé les questions de la chronique hebdomadaire, j'ai sélectionné cette merveilleuse question de Dee Hurley:Pourrait-il y avoir un système solaire dans lequel deux planètes sont situées sur la même orbite?
C'est une très bonne question, et il existe plusieurs clés pour y répondre dans notre système solaire.
Selon l'Union internationale des astronomes (AIU), un corps en orbite a besoin de trois choses pour obtenir le statut de planète:1. Être en équilibre hydrostatique, c'est-à-dire avoir une gravité suffisante pour obtenir une forme sphérique (étant donné la rotation déformant cette forme).2. Déplacez-vous en orbite autour du soleil et non autour d'un autre corps.3. Dégagez votre orbite des planétésimaux, des concurrents.À strictement parler, le troisième paragraphe exclut la possibilité de trouver deux planètes en orbite.
Mais ne nous soucions pas de définitions claires. Il vaut mieux se demander si deux planètes semblables à la Terre peuvent se trouver sur la même orbite autour de leur étoile. Le problème principal sera la gravité, qui peut détruire une double orbite de deux manières: soit l'interaction gravitationnelle frappera très fortement l'une des planètes, qui en conséquence tombera au soleil ou volera hors du système, ou l'attraction mutuelle provoquera l'union des planètes dans une collision impressionnante.
La dernière option vient d'arriver à la Terre alors que le système solaire n'était que de quelques dizaines de millions d'années. À cause de la collision, la lune est apparue et, très probablement, la surface de la Terre a changé.Il n'est pas très pratique que deux planètes soient sur la même orbite, car dans de tels cas, il n'y a pas de véritable stabilité. On peut espérer une orbite quasi-stable qui peut exister pendant des milliards d'années avant que l'un des deux incidents ne se produise. Pour décrire cela, je veux introduire le concept de points de Lagrange.
Si nous considérons seulement deux masses - le Soleil et une planète - il y a cinq points, appelés points de Lagrange, autour desquels les effets gravitationnels du Soleil et de la planète sont mutuellement annihilés, et le corps de petite masse à l'intérieur d'eux peut toujours se déplacer avec les deux premiers en orbite. Malheureusement, seuls les points L4 et L5 sont stables; tout ce qui commence aux points L1, L2 ou L3, par conséquent, entre en collision avec une planète ou est jeté hors du système.Mais autour des points L4 et L5, les astéroïdes s'accumulent. Il y a des milliers de géantes gazeuses, mais la Terre en a aussi une: l' astéroïde 3753 Cruithne , désormais en orbite quasi stable avec notre monde!Et bien que cet astéroïde soit instable sur une échelle de temps de milliards d'années, c'est ainsi que deux planètes peuvent exister sur une orbite. Une planète binaire est également possible, quelque chose comme le système Terre / Lune (ou Pluton / Charon), dans lequel il n'y a pas de séparation claire entre la planète et la lune. Si deux planètes du système ont des masses et des tailles comparables et sont séparées par une petite distance, ce système peut être appelé binaire ou double planétaire. Des recherches récentes suggèrent l' existence de tels systèmes .Mais il y a une autre façon qui peut vous sembler instable: deux planètes sur des orbites différentes, l'une à l'intérieur de l'autre, changeant périodiquement. Vous pouvez décider que c'est de la folie, mais dans le système solaire, il y a un exemple d'un tel cas: les deux lunes de Saturne, Épiméthée et Janus .Tous les quatre ans, la lune plus proche de Saturne conquiert l'extérieur, et leur attraction gravitationnelle amène la lune intérieure à entrer dans l'orbite extérieure et l'extérieur à l'intérieur.
Au cours des 25 dernières années, nous avons regardé leur danse à plusieurs reprises et, pour autant que nous puissions en juger, cette configuration est stable pendant l'existence du système solaire. Autrement dit, quelque part dans notre galaxie, il pourrait bien y avoir un système planétaire dans lequel deux planètes, pas des lunes, se comportent comme ça!
La mauvaise nouvelle est que parmi les milliers de planètes que nous avons découvertes, nous ne connaissons pas encore un seul système binaire. La nouvelle de l'ouverture d'un tel système, survolant il y a plusieurs années, a été rappelée . Bien sûr, notre technologie n'est pas encore assez bonne pour ouvrir les lunes autour des exoplanètes, et nous nous attendons à ce qu'elles soient là.En fait, de tels cas d'utilisation conjointe d'orbites devraient être rares, mais pas si rares que nous ne les rencontrons jamais. Donnez-nous un télescope pour rechercher de meilleures planètes, un million d'étoiles et dix ans, et je parie que nous trouverons des exemples des trois cas de l'existence de deux planètes sur une orbite. Les lois de la gravité et nos simulations soutiennent que de tels cas doivent être réalisés. Il ne reste plus qu'à les trouver. Source: https://habr.com/ru/post/fr400411/
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