Может ли быть планета в барицентре между двумя или более звездами, вращающимися друг вокруг друга?
Может ли быть в двойных звездных системах планета, вокруг которой вращаются звезды, с вечным днем со всех сторон?
1-й сценарий: представьте себе двойную систему, состоящую из двух звезд G5V солнечного типа с массой 1 солнечная каждая, вращающихся друг вокруг друга, а в барицентре между ними находится планета (которая заставит саму планету вращаться с той же горизонтальной скоростью вокруг своей оси, каждое солнце всегда появляется над одним и тем же местом на планете). Если бы звезды вращались вокруг планеты, обе стороны светились бы одинаково. Я не понимаю, почему это должно быть невозможно. Планета, которая когда-то была самой удаленной на орбите вокруг одной из звезд, была выброшена со своей орбиты гравитацией другой звезды, мигрировав в барицентр между ними.
Сценарий 2: представьте, что есть планета в точке Лагранжа между Альфа Центавра A и B. Если бы звезды вращались вокруг планеты, обе стороны были бы освещены одинаково. Возможно ли это ?
Случаются ли ситуации, подобные описанным выше, или они вообще наблюдались?
Ответы
Может ли быть планета в барицентре между двумя или более звездами, вращающимися друг вокруг друга?
Нет.
В лучшем случае двухзвездный сценарий - это две звезды одинаковой массы. В этом случае барицентр находится посередине между двумя звездами и совпадает с точкой Лагранжа L1. Точка Лагранжа L1 метастабильна. Другое название метастабильного - нестабильный. Думайте об этом как об очень остром карандаше, стоящем прямо вверх. Теоретически карандаш можно поставить прямо. На практике он падает за очень короткое время.
Если одна из двух звезд массивнее другой, барицентр даже не является метастабильным. Барицентр ближе к более массивной звезде, чем к менее массивной, что, в свою очередь, означает, что гравитационное ускорение к более массивной звезде больше, чем к менее массивной звезде. Объект в барицентре будет вращаться вокруг более массивной звезды с большей скоростью, чем две звезды вращаются вокруг друг друга. Менее массивная звезда будет просто возмущением.
То же самое относится к более чем двум звездам. Хотя на кончике стоячего карандаша есть теоретически сбалансированные метастабильные точки, эти точки представляют собой пространство с нулевой мерой. Другими словами, это нулевой шанс.
Нет. Такое расположение в лучшем случае «метастабильно». То есть, хотя есть периодические решения проблемы трех тел (стабильные орбиты), бесконечно малое возмущение (например, пресловутая бабочка, машущая крыльями) вытолкнет систему со стабильной орбиты в хаос. Заставить планету оставаться в центре масс - это все равно, что удерживать карандаш на острие.
Имея два тела, каждое вращается вокруг центра масс. Но с тремя телами тела не вращаются вокруг трехстороннего центра масс. И планета, расположенная рядом с барицентрами двух звезд, не будет оставаться на орбите вокруг этой точки.
Точка Лагранжа L1 также в лучшем случае метастабильна. Спутникам, которые вращаются вокруг Солнца в точке Лагранжа Земля-Солнце, необходимо запустить свои двигатели и регулярно «держаться на месте», чтобы не дать им улететь.
Точки L4 и L5 могут быть стабильными. Тела в точках L4 и 5 называются «троянами». Однако о троянских экзопланетах ничего не известно. Троянская планета могла бы увидеть две звезды, разделенные (переменная величина в среднем) 60 градусов.