¿Podría haber un planeta en el baricentro entre dos o más estrellas girando una alrededor de la otra?
En los sistemas estelares binarios, ¿podría haber un planeta alrededor del cual giran las estrellas, con un día eterno por todos lados?
1er escenario: Imagine un sistema binario que consta de dos estrellas G5V parecidas al Sol de 1 masa solar cada una, orbitando entre sí, y en el baricentro entre ellas hay un planeta (lo que haría que el planeta girara a la misma velocidad horizontal alrededor de su eje, haciendo cada sol aparece siempre sobre la misma ubicación del planeta). Si las estrellas giraran alrededor del planeta, ambos lados estarían iluminados de manera similar. No veo por qué debería ser imposible. Un planeta que alguna vez fue el más externo en órbita alrededor de una de las estrellas fue expulsado de su órbita por la gravedad de la otra estrella, migrando al baricentro entre ellas.
Segundo escenario: Imagina que hay un planeta en el punto Lagrangiano entre Alpha Centauri A y B. Si las estrellas giraran alrededor del planeta, ambos lados estarían iluminados de manera similar. ¿Sería eso posible?
¿Ocurren situaciones como las anteriores o incluso se observó?
Respuestas
¿Podría haber un planeta en el baricentro entre dos o más estrellas girando una alrededor de la otra?
No.
El mejor escenario de dos estrellas es dos estrellas de igual masa. En ese caso, el baricentro está a medio camino entre las dos estrellas y coincide con el punto L1 de Lagrange. El punto de Lagrange L1 es metaestable. Otro nombre para metaestable es inestable. Piense en ello como un lápiz muy afilado en posición vertical. En teoría, un lápiz se puede colocar derecho. En la práctica, se cae en muy poco tiempo.
Si una de las dos estrellas es más masiva que la otra, el baricentro ni siquiera es metaestable. El baricentro está más cerca de la estrella más masiva que de la estrella menos masiva, lo que a su vez significa que la aceleración gravitacional hacia la estrella más masiva es mayor que hacia la estrella menos masiva. El objeto en el baricentro orbitará la estrella más masiva a una velocidad mayor que la de las dos estrellas orbitando entre sí. La estrella menos masiva será una mera perturbación.
Lo mismo se aplica a más de dos estrellas. Si bien existen equilibrados teóricos en la punta de un lápiz de pie que son metaestables, estos puntos son un espacio de medida cero. En otras palabras, hay cero posibilidades de que esto suceda.
No. Tal arreglo es, en el mejor de los casos, "metaestable". Es decir, aunque hay soluciones periódicas para el problema de los tres cuerpos (órbitas estables), una perturbación infintesimal (por ejemplo, la proverbial mariposa batiendo sus alas) empujará al sistema fuera de la órbita estable y al caos. Hacer que un planeta permanezca en el baricentro es como intentar equilibrar un lápiz sobre su punta afilada.
Con dos cuerpos, cada uno orbita alrededor del baricentro. Pero con tres cuerpos, los cuerpos no orbitan alrededor del baricentro de tres vías. Y un planeta situado cerca del baricentro de dos estrellas no tenderá a permanecer en órbita alrededor de ese punto.
El punto lagrangiano L1 también es, en el mejor de los casos, metaestable. Los satélites que orbitan alrededor del sol en el punto Lagrangiano Tierra-Sol necesitan encender sus motores y realizar un "mantenimiento de estación" regular para evitar que se alejen.
Los puntos L4 y L5 pueden ser estables. Los cuerpos en los puntos L4 y 5 se denominan "troyanos". Sin embargo, no se conocen exoplanetas troyanos. Un planeta troyano vería las dos estrellas separadas por (una cantidad variable con un promedio de) 60 grados