Potrebbe esserci un pianeta al baricentro tra due o più stelle che ruotano l'una attorno all'altra?
Nei sistemi stellari binari, potrebbe esserci un pianeta attorno al quale ruotano le stelle, con il giorno eterno su tutti i lati?
1 ° scenario: immagina un sistema binario costituito da due stelle G5V simili al Sole di 1 massa solare ciascuna, in orbita l'una sull'altra, e al baricentro tra di loro si trova un pianeta (che farebbe ruotare il pianeta stesso alla stessa velocità orizzontale attorno al proprio asse, facendo ogni sole appare sempre sopra la stessa posizione sul pianeta). Se le stelle ruotassero attorno al pianeta, entrambi i lati sarebbero illuminati in modo simile. Non vedo perché dovrebbe essere impossibile. Un pianeta che una volta era il più esterno in orbita attorno a una delle stelle è stato espulso dalla sua orbita dalla gravità dell'altra stella, migrando nel baricentro tra di loro.
2 ° scenario: immagina che ci sia un pianeta nel punto lagrangiano tra Alpha Centauri A e B. Se le stelle ruotassero attorno al pianeta, entrambi i lati sarebbero illuminati in modo simile. Sarebbe che sia possibile?
Si verificano situazioni come quelle sopra o sono state addirittura osservate?
Risposte
Potrebbe esserci un pianeta al baricentro tra due o più stelle che ruotano l'una attorno all'altra?
No.
Lo scenario migliore per due stelle è due stelle di uguale massa. In quel caso, il baricentro è a metà strada tra le due stelle e coincide con il punto L1 di Lagrange. Il punto di Lagrange L1 è metastabile. Un altro nome per metastabile è instabile. Pensala come una matita molto affilata che sta dritta. In teoria, una matita può essere messa in piedi. In pratica cade in brevissimo tempo.
Se una delle due stelle è più massiccia dell'altra il baricentro non è nemmeno metastabile. Il baricentro è più vicino alla stella più massiccia di quanto non lo sia alla stella meno massiccia, il che a sua volta significa che l'accelerazione gravitazionale verso la stella più massiccia è maggiore di quanto non lo sia per la stella meno massiccia. L'oggetto al baricentro orbiterà attorno alla stella più massiccia a una velocità maggiore delle due stelle in orbita l'una sull'altra. La stella meno massiccia sarà una semplice perturbazione.
Lo stesso vale per più di due stelle. Mentre ci sono bilanciati teorici sulla punta di una matita in piedi che sono metastabili, questi punti sono uno spazio di misura zero. In altre parole, non ci sono possibilità che ciò accada.
No. Una tale disposizione è nella migliore delle ipotesi "metastabile". Cioè, sebbene ci siano soluzioni periodiche al problema dei tre corpi (orbite stabili) una perturbazione infintesimale (ad esempio la proverbiale farfalla che sbatte le ali) spingerà il sistema fuori dall'orbita stabile e nel caos. Fare in modo che un pianeta rimanga al baricentro è come cercare di bilanciare una matita sulla sua punta appuntita.
Con due corpi, ognuno orbita attorno al baricentro. Ma con tre corpi, i corpi non orbitano attorno al baricentro a tre vie. E un pianeta posto vicino al baricentro di due stelle non tenderà a rimanere in orbita attorno a quel punto.
Anche il punto lagrangiano L1 è, nel migliore dei casi, metastabile. I satelliti che orbitano intorno al Sole nel punto Lagrangiano Terra-Sole devono accendere i loro motori ed eseguire un regolare "mantenimento della stazione" per evitare che si allontanino.
I punti L4 e L5 possono essere stabili. I corpi ai punti L4 e 5 sono chiamati "Trojan". Tuttavia non si conoscono esopianeti troiani. Un pianeta troiano vedrebbe le due stelle separate da (una quantità variabile in media a) 60 gradi