¿Es posible que existan cuerpos planetarios en proximidad cercana sin efectos adversos?


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Hay varias películas de ciencia ficción donde se muestran cuerpos planetarios en el cielo para indicar que los personajes están en un planeta alienígena. Un buen ejemplo es en Predators (2010):

Planeta alienigena

¿Es realmente posible que tales cuerpos planetarios existan tan cerca uno del otro como para ser visibles con tanto detalle a simple vista? ¿Las fuerzas gravitacionales no causarían interrupciones en ellos que inhiban el desarrollo de la vida (ya sea vegetal o animal)? En nuestro sistema solar hay un buen ejemplo en Io que tiene una actividad volcánica severa como resultado del calentamiento de las mareas debido a su proximidad a Júpiter.


Además, para mayor claridad, ¿no es una pregunta relacionada con la ciencia ficción más relevante para esta comunidad?

Mi calificación para estar en este sitio es que veo mucha ciencia ficción. En la vida real hago programación. Nada de eso me califica para responder a su pregunta, aunque está relacionada con la ciencia ficción. Mi impresión es que se trata del perfil de la mayoría de los usuarios de scifi.se. Los chicos de physics.se o space.se tienen un perfil de calificación diferente. Pueden responder esta pregunta sin siquiera saber quién es Schwarzenegger.

@Einer Estoy de acuerdo, ya que encajo en el mismo perfil que usted describe, pero he aprendido que la ciencia ficción parece atraer a muchas mentes orientadas a la ciencia. Por ejemplo, esta pregunta scifi.stackexchange.com/q/33131/13185 tiene mucho que ver con la comprensión de la química y la biología, pero para obtener una respuesta realmente buena ayuda tener interés en la ciencia ficción

Si bien la pregunta fue provocada por algo de ciencia ficción, el núcleo de la pregunta es sobre (astro /) física, por lo que probablemente funcionaría mejor en el espacio o la física SE. Acercándose a una respuesta, mientras que Io está lleno de actividad volcánica, Europa no, e incluso puede tener un océano líquido debajo de su superficie. Titán (una de las lunas de Saturno) también ha sido hipotetizado como un lugar de nacimiento para la vida.
Brian S

@BrianS en ese caso, sería genial que se moviera al espacio SE en lugar de cerrarse, ya que aún se requiere una respuesta.

Respuestas:


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Cálculo rápido del límite de Roche para dos cuerpos (fluidos) similares a la tierra. La distancia de Roche es aproximadamente igual a 2.44 X radio X (densidad1 / densidad2) ^ 1/3. Para cuerpos idénticos, la densidad se cancela convenientemente, por lo que obtenemos Rd = 2.44 X radio. El radio de la Tierra es de 6378 km. Entonces Rd = 2.44 X 6378 = 15500 km (centro a centro). La distancia de superficie a superficie (15500-6378) es de 9184 km.

A esa distancia, por trigonometría, otra tierra subirá unos 44 ° del cielo, ¡bastante grande !, y justo al borde de la estabilidad.

El planeta más cercano en la imagen proporcionada parece que podría estar a esa distancia. La evacuación podría estar en orden ya que los otros tres planetas o lunas degradarán la estabilidad orbital del binario cercano.


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Eche un vistazo a esta pregunta ( Ayuda para determinar las características de un sistema estelar inusual y ficticio ) para un posible escenario hipotético en el que tal planeta (o satélite) podría existir.

Para un satélite de un planeta gigante, habrá fuerzas de marea, claro, pero después de unos cientos de millones de años de formación del sistema, es probable que haya un bloqueo de las mareas debido a las fuerzas disipativas dentro del satélite, lo que garantizará que los efectos de las mareas son mínimos después de eso (o, en otras palabras, los efectos son 'estáticos'). En una nota relacionada, me parece interesante que Io aún no esté bloqueado por marea con Júpiter, pero esta es una pregunta completamente diferente.

Por otro lado, creo que en realidad ayuda tener un cuerpo del tamaño de Júpiter alrededor, ya que aleja los meteoritos de la luna en la que vives, haciendo la vida un poco más segura (esto podría estar mal, pero creo que así es como funcionará). fuera; también, esto no ayuda si la 'hipótesis de panspermia' resulta ser correcta).

Tener varios planetas cerca, como se muestra en la imagen, es un poco más difícil debido a que muchos sistemas del cuerpo no son muy estables. Posiblemente podría tener un sistema planetario binario y vida en las lunas en puntos lagrangianos, pero es muy probable que dichos sistemas pierdan parte de sus cuerpos debido a perturbaciones de otros planetas o efectos similares de segundo orden debido a que son inestables. Puede tener una luna girando alrededor del sistema planetario binario a cierta distancia como una alternativa, que sería bastante estable, supongo. Sin embargo, con las hipótesis actuales de formación de planetas, parece muy poco probable que tengan planetas grandes cerca uno del otro, ya que no se formarán en los discos protoplanetarios de una manera que no se unan para formar un planeta más grande.

Pruebe también esto: http://www.stefanom.org/spc/ . Pronto se dará cuenta de que tener muchos planetas cerca, en un sistema estable, es difícil.


Creo que ese juego tiene algunos problemas de precisión. Se me cayeron 4 gigantes de hielo cerca de la estrella. Estoy obteniendo órbitas estables durante décadas a la vez, luego un cambio repentino a nuevas órbitas estables. Sé que cuando intenté escribir algo así (sin los gráficos), los errores durante los sobrevuelos cercanos fueron un verdadero bugaboo.
Loren Pechtel

Es probable. No he investigado el código de ese juego. También a una escala de 2 UA, puede ser difícil tener distancias de sobrevuelo cercanas (o parámetros de impacto, que serían más precisos) muy precisos en función de la información visual. Y a menudo son esas distancias las que pueden cambiar la dinámica de todo el sistema. Además, la parte de 'décadas a la vez' puede ocurrir debido a características similares a la resonancia en las que los períodos sinódicos de dos planetas cercanos (períodos relativos entre sí) son mucho más grandes, del orden de décadas, y solo se acercan de vez en cuando .
Takku

Si bien puede tener resonancias de períodos largos, es bastante difícil que ocurra cuando todo está dentro de 2 UA, generalmente dentro de 2/3 de una UA. Lo que me sucedió cuando intenté codificar un programa de este tipo fue que, durante un intervalo de pasos razonable, un paso se movía demasiado por el pozo de gravedad durante un sobrevuelo. (Una prueba simple mostró que fue causada por los pasos: cuanto más corto sea el intervalo de pasos, mejor se comportó).
Loren Pechtel

Io no está cerrado por la marea? Mi impresión es que el estrés de 'marea' proviene de la resonancia de su órbita con la de otras lunas.
Anton Sherwood
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