互いに回転する2つ以上の星の間の重心に惑星があるでしょうか?

Aug 15 2020

連星系では、四方に永遠の日があり、星が回転する惑星があるでしょうか?

1番目のシナリオ:それぞれが1つの太陽質量の2つの太陽のようなG5V星で構成され、互いに周回している連星を想像してください。それらの間の重心には惑星があります(これにより、惑星自体がその軸を中心に同じ水平速度で回転し、各太陽は常に惑星の同じ場所の上に表示されます)。星が惑星の周りを回転する場合、両側が同じように照らされます。なぜそれが不可能なのか分かりません。かつては一方の星の周りの軌道上で最も外側にあった惑星が、もう一方の星の重力によってその軌道から追い出され、それらの間の重心に移動しました。

2番目のシナリオ:アルファケンタウリAとBの間のラグランジュ点に惑星があると想像してください。星が惑星の周りを回転する場合、両側が同じように照らされます。それ可能でしょうか?

上記のような状況が発生しますか、それともそのような状況が観察されましたか?

回答

3 DavidHammen Aug 16 2020 at 08:43

互いに回転する2つ以上の星の間の重心に惑星があるでしょうか?

番号。

最良の2つ星のシナリオは、同じ質量の2つの星です。その場合、重心は2つの星の中間にあり、L1ラグランジュ点と一致します。L1ラグランジュ点は準安定です。準安定の別名は不安定です。まっすぐ立っている非常に鋭い鉛筆と考えてください。理論的には、鉛筆はまっすぐに立てることができます。実際には、それは非常に短い時間で倒れます。

2つの星の一方が他方よりも大きい場合、重心は準安定でさえありません。重心は、質量の小さい星よりも質量の大きい星に近いため、質量の大きい星への重力加速度は、質量の小さい星よりも大きくなります。重心にあるオブジェクトは、2つの星が互いに周回するよりも速い速度で、より重い星を周回します。質量の小さい星は単なる摂動になります。

同じことが3つ以上の星にも当てはまります。準安定である立ち鉛筆の先端には理論的にバランスが取れていますが、これらの点は測定値ゼロの空間です。言い換えれば、これが発生する可能性はゼロです。

7 JamesK Aug 15 2020 at 18:49

いいえ。そのような配置はせいぜい「準安定」です。つまり、3つの体の問題(安定した軌道)には定期的な解決策がありますが、無限の摂動(たとえば、羽を羽ばたかせることわざの蝶)は、システムを安定した軌道から外してカオスにします。惑星を重心にとどまらせることは、鉛筆の先の尖った部分のバランスをとろうとするようなものです。

2つの物体で、それぞれが重心の周りを周回します。しかし、3つのボディがある場合、ボディは3方向の重心の周りを周回しません。そして、2つの星の重心の近くに配置された惑星は、その点の周りの軌道に留まる傾向がありません。

ラグランジュ点L1もせいぜい準安定です。地球-太陽ラグランジュ点で太陽を周回する衛星は、エンジンを発射し、定期的に「ステーションキーピング」を行って、衛星が漂流しないようにする必要があります。

L4ポイントとL5ポイントは安定している可能性があります。L4と5ポイントのボディは「トロイの木馬」と呼ばれます。ただし、トロイの木馬の太陽系外惑星は知られていません。トロヤ惑星は、2つの星が(平均して可変量で)60度離れているのを見るでしょう。