Pergunte a Ethan: Dois planetas podem existir na mesma órbita?
Apesar dos perigos que um asteróide ou cometa aleatório podem representar, nosso sistema solar é um lugar incrivelmente estável, onde todos os oito planetas permanecem em suas órbitas durante a vida solar. Mas todos os sistemas solares são como o nosso? Depois de examinar as perguntas da coluna semanal, selecionei esta maravilhosa pergunta de Dee Hurley:Poderia haver um sistema solar no qual dois planetas estão localizados na mesma órbita?
Essa é uma pergunta muito boa e existem várias chaves para respondê-la em nosso sistema solar.
De acordo com a União Internacional de Astrônomos (IAU), um corpo em órbita precisa de três coisas para obter o status do planeta:1. Estar em equilíbrio hidrostático, ou seja, ter gravidade suficiente para atingir uma forma esférica (dada a rotação que distorce essa forma).2. Mova-se em órbita ao redor do sol, e não ao redor de outro corpo.3. Limpe sua órbita dos planetesimais, dos concorrentes.A rigor, o terceiro parágrafo exclui a possibilidade de encontrar dois planetas em órbita.
Mas não vamos nos preocupar com definições claras. É melhor considerar se dois planetas semelhantes à Terra podem estar na mesma órbita em torno de sua estrela. O principal problema será a gravidade, que pode destruir uma órbita dupla de uma de duas maneiras: a interação gravitacional "atingirá" muito um dos planetas, o que, como resultado, cairá ao sol ou sairá do sistema, ou a atração mútua fará com que os planetas se unam em uma colisão impressionante.
A última opção aconteceu com a Terra quando o sistema solar durou apenas algumas dezenas de milhões de anos. Por causa da colisão, a lua apareceu e, muito provavelmente, a superfície da Terra mudou.Não é muito conveniente que dois planetas estejam na mesma órbita, pois nesses casos não há estabilidade verdadeira. Pode-se esperar uma órbita quase estável que possa existir por bilhões de anos antes que ocorra um de dois incidentes. Para descrever isso, quero introduzir o conceito de pontos de Lagrange.
Se considerarmos apenas duas massas - o Sol e um planeta - há cinco pontos, conhecidos como pontos de Lagrange, em torno dos quais os efeitos gravitacionais do Sol e do planeta são aniquilados mutuamente, e o corpo de pequena massa dentro deles sempre pode se mover com as duas primeiras em órbita. Infelizmente, apenas os pontos L4 e L5 são estáveis; tudo o que começa nos pontos L1, L2 ou L3, como resultado, colide com um planeta ou é jogado para fora do sistema.Mas em torno dos pontos L4 e L5, asteróides se acumulam. Existem milhares de gigantes gasosos, mas a Terra também possui um: o asteróide 3753 Cruithne , agora em uma órbita quase estável com o nosso mundo!E embora esse asteróide seja instável em uma escala de tempo de bilhões de anos, é assim que dois planetas podem existir em uma órbita. Um planeta binário também é possível, algo como o sistema Terra / Lua (ou Plutão / Caronte), no qual não há uma separação clara entre o planeta e a lua. Se dois planetas no sistema têm massas e tamanhos comparáveis e são separados por uma pequena distância, esse sistema pode ser chamado de binário ou planetário duplo. Pesquisas recentes sugerem a existência de tais sistemas .Mas há outra maneira que pode parecer instável para você: dois planetas em órbitas diferentes, um dentro do outro, mudando de lugar periodicamente. Você pode decidir que isso é loucura, mas no sistema solar há um exemplo de caso: as duas luas de Saturno, Epimeteu e Janus .A cada quatro anos, a lua mais próxima de Saturno conquista a externa, e sua atração gravitacional faz com que a lua interna entre na órbita externa e a externa na interna.
Nos últimos 25 anos, assistimos à dança deles muitas vezes e, até onde sabemos, essa configuração é estável durante a existência do sistema solar. Ou seja, em algum lugar da nossa galáxia pode muito bem haver um sistema planetário no qual dois planetas, não luas, se comportam exatamente assim!
A má notícia é que, dos milhares de planetas que descobrimos, ainda não conhecemos um único sistema binário. Notícias sobre a abertura de tal sistema, sobrevoando vários anos atrás, foram lembradas . Obviamente, nossa tecnologia ainda não é boa o suficiente para abrir as luas em torno dos exoplanetas, e esperamos que eles estejam lá.De fato, esses casos de uso conjunto de órbitas devem ser raros, mas não tão raros que nunca os encontramos. Dê-nos um telescópio para procurar planetas melhores, um milhão de estrelas e dez anos, e aposto que encontraremos exemplos dos três casos da existência de dois planetas em uma órbita. As leis da gravidade e nossas simulações argumentam que tais casos devem ser realizados. Resta apenas encontrá-los. Source: https://habr.com/ru/post/pt400411/
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