Харон на нулевой орбите

[Arton]

А для случая Луны на нулевой орбите вокруг Земли?

ρ_p  = 5,52 г/см³
ρ_c   = 3,35 г/см³

[LonelyWanderer]

А в каких случаях очень крупное тело может зависнуть над поверхностью планеты? Если не брать исключительные невероятные случаи вроде металлического шара.
Например над Землей может зависнуть, 2-я Земля? Ну например Венера или Меркурий, с такими же плотностями, как у Земли.
В случае недолговременной нестабильной орбиты хотя бы. Если взять полностью синхронизированную и относительно долговечную орбиту (период вращения Земли равен периоду обращения спутника), то к приливным силам приплюсуется еще и центробежная и все разорвется в клочья. Думаю,то же самое произойдет и с двумя одинаковыми Плутонами.

[LonelyWanderer]

Периоды вращения и обращения Харона и Плутона полностью синхонизированы. И вопрос немного не по теме. Если орбиту Харона чуть-чуть понизить, выведя его из этой синхронизации, допустим совсем чуть-чуть, километров на 200, он за счет приливных сил начнет опускаться, подобно Фобосу, Тритону и т.д., будет ли этот процесс бесконечным до момента падения Харона или наступит новое равновесие на более низкой орбите?

[LonelyWanderer]

Кстати, между Хароном и Плутоном вполне реален прямой космический лифт, думаю прочности кевлара там уже хватит. 

[Arton]

в каких случаях очень крупное тело может зависнуть над поверхностью планеты?

Ни в каких. Преодолев предел Роша, спутник обязан рассыпаться. Вопрос лишь в том: обломки каких размеров способны достичь поверхности планеты.
Я рассматривал идеальный случай: Сближение достаточно медленное для того чтобы спутник успел рассыпаться до столкновения. Обломки спутника имеют ту же среднюю плотность, что и сам спутник. Форма обломков идеально сферическая и без дефектов, нарушающих их целостность. Кроме того, было сделано достаточно произвольное допущение о связи размеров обломков с высотой их дробления над поверхностью. Так, что к результатам этих вычислений стоит относиться осторожно и рассматривать лишь в качестве первого приближения.

[Arton]

Если орбиту Харона чуть-чуть понизить, выведя его из этой синхронизации, допустим совсем чуть-чуть, километров на 200, он за счет приливных сил

Любая подобная система, предоставленная сама себе начнет стремиться (за счет перераспределения в ней вращательного момента) к взаимной синхронизации вращений (как осевых, так и орбитальных).
Например, в системе Земля – Луна имеем удаление Луны от Земли при одновременном  замедлении осевого вращения Земли. Если орбиту Харона чуть-чуть понизить, то система Плутон – Харон ничем не будет отличаться от современной системы Земля – Луна.

[Arton]

между Хароном и Плутоном вполне реален прямой космический лифт

Зачем?

[Проходящий Кот]

Чтобы пешком ходить с Плутона на Харон......

[LonelyWanderer]

в каких случаях очень крупное тело может зависнуть над поверхностью планеты?

Ни в каких. Преодолев предел Роша, спутник обязан рассыпаться. Вопрос лишь в том: обломки каких размеров способны достичь поверхности планеты.

Нет, какие то случаи могут быть вероятны. Взять, например, рыхлый газовый гигант со средней плотностью 0.5 воды, и Землю как спутник с плотностью больше 5. Развалится? Тут уже вопрос. А газовый гигант уж точно не развалится. Тут нужны формулы, и подсчет, быть может теоретически такие ситуации могут быть, а где-нибудь в огромной Вселенной и практически, может где-то обитаемая Земля уже трётся об облака своего рыхлого Сатурна...

[LonelyWanderer]

Если орбиту Харона чуть-чуть понизить, выведя его из этой синхронизации, допустим совсем чуть-чуть, километров на 200, он за счет приливных сил

Любая подобная система, предоставленная сама себе начнет стремиться (за счет перераспределения в ней вращательного момента) к взаимной синхронизации вращений (как осевых, так и орбитальных).
Например, в системе Земля – Луна имеем удаление Луны от Земли при одновременном  замедлении осевого вращения Земли. Если орбиту Харона чуть-чуть понизить, то система Плутон – Харон ничем не будет отличаться от современной системы Земля – Луна.

Отличия есть. Луна выше геостационарной орбиты и будет бесконечно удаляться, пока не покинет орбиту Земли. А если Харон опустить хотя бы на 100 км ниже, он станет ниже геостационарной орбиры, и с этого момента он начнёт понижать свою орбиту, точно также, как Фобос, за счёт приливных сил, пока не упадёт. Но этого может и не произойти, т.к.  приливные силы, передаваемые от Харона к Плутону будут ускорять вращение последнего. Вот и интересует вопрос, наступит ли равновесие, или Харон будет падать до тех пор, пока не упадёт на Плутон? Например в случае с Фобосом, абсолютно понятно, что равновесие не наступит, т.к. Фобос точно не сможет заставить Марс вращаться столь быстро, чтобы он оказался на геостационарной орбите.

[Arton]

Луна выше геостационарной орбиты и будет бесконечно удаляться, пока не покинет орбиту Земли. А если Харон опустить хотя бы на 100 км ниже, он станет ниже геостационарной орбиры, и с этого момента он начнёт понижать свою орбиту, точно также, как Фобос, за счёт приливных сил, пока не упадёт.

Я уже говорил, что изменение (повышение, понижение) высоты орбиты спутника взаимосвязано с изменением (замедлением, ускорением) осевого вращения планеты. По этой причине Луна никогда не покинет зону влияния Земли, а Харон (опущенный ниже стационара) – не упадет, а вновь достигнет синхронизма своего движения.

[Arton]

где-нибудь в огромной Вселенной и практически, может где-то обитаемая Земля уже трётся об облака своего рыхлого Сатурна...

ρ_p  = 0,5 г/см³
ρ_c   = 5 г/см³
В этой ситуации (если я не ошибся), максимально возможный кусок спутника достигший поверхности должен иметь 330 км. в поперечнике. И это на пределе прочности…
Маловато для обитаемой земли.

[LonelyWanderer]

Луна выше геостационарной орбиты и будет бесконечно удаляться, пока не покинет орбиту Земли. А если Харон опустить хотя бы на 100 км ниже, он станет ниже геостационарной орбиры, и с этого момента он начнёт понижать свою орбиту, точно также, как Фобос, за счёт приливных сил, пока не упадёт.

Я уже говорил, что изменение (повышение, понижение) высоты орбиты спутника взаимосвязано с изменением (замедлением, ускорением) осевого вращения планеты. По этой причине Луна никогда не покинет зону влияния Земли, а Харон (опущенный ниже стационара) – не упадет, а вновь достигнет синхронизма своего движения.

Харон - возможно, т.к. его масса соизмерима  Плутоном. Возможно, сегодняшнее равновесие  и есть результат прошлого ”фобосного” положения Харона, но импульса не хватило на торможение вращения Плутона. Но Луна слишком мала по отношению к Земле и уже слишком далека, она еще притормозит Землю на несколько часов, но потом улетит.
А Тритон, например, упадет 100% на Нептун, т.к. его масса по  отношению к нему слишком мала.

[Arton]

Скажите, кроме Вас, еще кто-либо разделяет уверенность в том, что Луна обязательно улетит от Земли, а Тритон (ежели его немного пододвинуть к Плутону) всенепременно упадет на Плутон?

[Проходящий Кот]

А это не уверенность, это расчеты.....

[LonelyWanderer]

Скажите, кроме Вас, еще кто-либо разделяет уверенность в том, что Луна обязательно улетит от Земли, а Тритон (ежели его немного пододвинуть к Плутону) всенепременно упадет на Плутон?

Тритон на Нептун упадет, а Харон на Плутон - вопрос, вы спутники перепутали

[Klapaucius]

Если орбиту Харона чуть-чуть понизить, выведя его из этой синхронизации, допустим совсем чуть-чуть, километров на 200, он за счет приливных сил

Любая подобная система, предоставленная сама себе начнет стремиться (за счет перераспределения в ней вращательного момента) к взаимной синхронизации вращений (как осевых, так и орбитальных).
Например, в системе Земля – Луна имеем удаление Луны от Земли при одновременном  замедлении осевого вращения Земли. Если орбиту Харона чуть-чуть понизить, то система Плутон – Харон ничем не будет отличаться от современной системы Земля – Луна.

Отличия есть. Луна выше геостационарной орбиты и будет бесконечно удаляться, пока не покинет орбиту Земли. А если Харон опустить хотя бы на 100 км ниже, он станет ниже геостационарной орбиры, и с этого момента он начнёт понижать свою орбиту, точно также, как Фобос, за счёт приливных сил, пока не упадёт. Но этого может и не произойти, т.к.  приливные силы, передаваемые от Харона к Плутону будут ускорять вращение последнего. Вот и интересует вопрос, наступит ли равновесие, или Харон будет падать до тех пор, пока не упадёт на Плутон?

Харон не такой уж маленький по сравнению с Плутоном, скорее всего равновесие наступит (надо считать конечно - но и по системе Земля-Луна разные расчёты приводят к разным выводам). Единственно остальные, мелкие спутники Плутона могут упасть или улететь.
Сейчас вроде считается, что Луна после того как Земля синхронизируется (т.е. Луна зависнет над одной её точкой поверхности, с небольшими либрациями конечно - как нынче Земля над Луной), солнечные приливы дадут знать. И Луна (вроде расстояние такое, что с земной орбиты она не успеет сойти) медленно начнёт приближаться, скорее всего без рассинхронизации периодов вращения. Т.е. до предела Роша длина общих суток (сутки на Земле будут равны лунному сидерическому месяцу и периоду обращения - как это сейчас в системе Плутон-Харон) будет уменьшаться в соответствии с уменьшением большой полуоси лунной орбиты.

Если же влияние звезды исключить (система Плутона с кучей лун тому хороший пример, очень далеко от Солнца), то синхронизированная система видимо может существовать много сотен миллиардов лет почти без изменений. Особенно если тела довольно небольшие и холодные.

[Klapaucius]

Теперь про "Пандору": аналог Земли на орбите планеты размером с Юпитер на "нужном месте".  У наших планет-гигантов существуют крупные спутники, но не настолько. Скорее всего это просто совпадение. Но они довольно далеко от Солнца, что будет ближе - вопрос интересный. Сфера влияния планеты растёт, но и звезды тоже. На каком-то расстоянии будет возможна только одна планета земной массы, на каком-то - вообще долговременные спутники невозможны.

Упростим вопрос. "Двойная Земля". Я даже тему с таким названием создавал. Т.е. масса Луны в 81 раз больше. Такие планеты синхронизируются в 81 раз быстрее (т.е. потом там не будет приливов, в 81 раз мощнее чем у нас, вопреки мнению некоторых). После чего окажутся на каком-то расстоянии (если не столкнутся и не разлетятся), и дальше на его изменение будет влиять только звезда. Видимо не очень быстро, и миллиарды лет у такой системы будут. Единственно, там период может поначалу оказаться много дольше земных суток, смена дня и ночи очень долгой, и последствия этого непредсказуемы. Жизнь должна будет приспособиться к этому изначально, если возникнет или будет занесена.

[Arton]

Тритон на Нептун упадет, а Харон на Плутон - вопрос, вы спутники перепутали

Опечатка. Спешил по важному делу.
А с Тритоном – вопрос интересный. Похоже, он, действительно, сильно влип.

[EvilShurik]

Ситуация "два небесных тела на нулевой орбите" в природе реализуется... в поясе астероидов! При малых размерах небесных тел, когда механическая прочность ещё достаточна, чтобы противостоять приливным силам, возможны такие орбиты, когда два небесных тела - крупных астероида соприкасаются друг с другом. Любопытно, где проходит верхняя граница подобных систем небесных тел, и при какой массе двух планетоидов ещё возможна их устойчивая конфигурация "вплотную".

Что касается Плутона и Харона - зависит от того, насколько эти небесные тела остыли и какова их механическая прочность. А также от того, как будет проходить их сближение. Харон может и выдержит приливные напряжения. А может и нет. Нужно считать.