Спутник у спутника

[sanches80]

Возможна ли в теории устойчивая орбита у спутника другого спутника? Или такая система в астрономических масштабах времени неизбежно "разваливается"?
Где-то итал что вокруг Луны такое невозможно. Но, например: возможен ли свой постоянный спутник у Титана?

[Грехов Михаил]

Запросто. Полно по сути Искусственных спутников Луны было запущено. Поднять орбиту и только в путь. Будет вращаться весьма долго. Вокруг Титана тоже. Только повыше, чтобы торможение об атмосферу было поменьше. Но внутри его сферы Хилла.

[Змей Петров]

Будет вращаться весьма долго.

Вопрос в этом "весьма" - это сколько?
Очень низкие спутники Луны должны на неё быстро падать, очень высокие - улетать под действием Земли. (сугубо мои предположения)
Система Земля-Луна очень устойчива, несмотря на наличие Солнца. Вопрос в том - есть ли лунные орбиты с устойчивостью того же порядка?

[xd]

Очень низкие спутники Луны должны на неё быстро падать, очень высокие - улетать под действием Земли. (сугубо мои предположения)

Это правильное предположение на самом деле.

[sanches80]

Запросто

Было бы запросто, предполагаю наблюдали бы хоть какие-нибудь спутники такого вида (спутники второго порядка неверно их можно назвать). В реальности такого не наблюдается (поправьте если ошибаюсь). Значит что-то им мешает. Хоть какую-нибудь каменюку диаметром метров в 10 давно бы Луна захватила.

Искусственные спутники долго вращаются по меркам человека. Хотя бы сотню тысяч лет они продержатся на орбите?

[Инопланетянин]

Это в масштабах Солнечной системы? Да не наблюдаются, но сколько той системы? А у других звёзд мы даже спутники первого порядка наблюдать не можем.

И если в тройной системе вокруг одной звезды вращается другая меньшей массы, а вокруг другой третья совсем уж красный карлик, а у карлика планета, то можно её считать спутником второго порядка?

[sanches80]

И если в тройной системе вокруг одной звезды вращается другая меньшей массы, а вокруг другой третья совсем уж красный карлик, а у карлика планета, то можно её считать спутником второго порядка?

В принципе согласен: например Проксима Ц. спутник Альфы Ц., но может иметь у себя планету со спутником. Вроде бы должно "работать".

Почему тогда в Солнечной системе не наблюдается? На столько маловероятен захват спутником какого-нибудь небольшого астероида?

[Грехов Михаил]

Было бы запросто, предполагаю наблюдали бы хоть какие-нибудь спутники такого вида (спутники второго порядка неверно их можно назвать). В реальности такого не наблюдается (поправьте если ошибаюсь). Значит что-то им мешает. Хоть какую-нибудь каменюку диаметром метров в 10 давно бы Луна захватила.

Искусственные спутники долго вращаются по меркам человека. Хотя бы сотню тысяч лет они продержатся на орбите?

Запросто-если созданы все условия для того, чтобы Луна захватила некое тело в качестве спутника. А тут увы, влияет еще Земля, которая сильнее "оттягивает" на себя. То есть некое тело должно подлететь к Луне с дальней стороны, обладая при этом подходящей скоростью. После сближения услоаия должны сформироваться так, чтобы тело слегка притормозило и уже осталось не на орбите вокруг Солнца, а на орбите вокруг Луны.  Или сначала на орбите вокруг Земли, а потом у Луны.

Нет этого потому, что очень тяжело "попасть в яблочко" по всем условиям , скоростям и дальнейшему развитию событий. Стать спутником Земли то весьма непросто.

Продолжительность существования скорее всего может достичь и миллиона лет. Просто ИСЛ запускают на низкие орбиты для того, чтобы сделать научную работу (снять с высоким разрешением поверхность, сеть на Луну, что-то измерить) никакого смысла в высокой орбите нет. Но получаем неустойчивую орбиту на грани фола. Радиус сферы Хилла для Луны-66 тыс. километров. Ну запустить спутника на высоте 10 тыс. километров и будет мотаться как миленький... и ничего с ним не сделается и за миллион лет.

[Klapaucius]

И если в тройной системе вокруг одной звезды вращается другая меньшей массы, а вокруг другой третья совсем уж красный карлик, а у карлика планета, то можно её считать спутником второго порядка?

В принципе согласен: например Проксима Ц. спутник Альфы Ц., но может иметь у себя планету со спутником. Вроде бы должно "работать".

Проксима очень далека от пары AB. В этой паре ещё возможны весьма крупные планеты. Но вот со спутниками будут проблемы, особенно если планеты не особенно крупные, и главное их много.

Почему тогда в Солнечной системе не наблюдается? На столько маловероятен захват спутником какого-нибудь небольшого астероида?

Спутник спутника - Луна. Её орбита неустойчива. Если бы Солнце жило десятки миллиардов лет, Луна успела бы оторваться от Земли и стать самостоятельной планетой (есть гипотеза что Меркурий был спутником Венеры, но так как Солнце близко, система проэволюционировала и превратилась в отдельные планеты). Предполагается также, что 2 спутника Марса (спутника Солнца) - захваченные астероиды.
Есть ещё у нас тут система Плутон-Харон, вокруг которой вращается ещё несколько лун. Очевидно, что её более-менее стабильное существование обусловлено дальностью от Солнца.

Так что в каждом случае надо считать. Какова сфера Хилла наиболее массивного объекта в системе, насколько на него влияют другие более мелкие, и есть ли у системы вдалеке ещё более крупный "патрон", который сведёт эти рассуждения с расчётами на нет за десятки миллионов лет. Или даже быстрее.
Даже система Солнце-Земля-Луна изучена пока достаточно слабо (и особенно если учесть влияние планет, в первую очередь Венеры и Юпитера - тут вообще конь не валялся), только по ситсеме Земля-Луна есть данные об её эволюции в прошлом и предположения на будущее. А именно, Луна и дальше будет удаляться (и вращение Земли вокруг оси замедляться), хотя и всё медленнее.

[Грехов Михаил]

Луна удаляется всего лишь на 4 см в год. Что за миллиард лет даст удаление на 40 000 километров. Было 384 000 километров, а станет 424. Но она все еще будет вращаться вокруг Земли. И через 5 миллиардов лет расстояние будет 584 000 километров. И до сих пор будет в поле действия Земли. А уже начнет Солнце испытывать финал свой жизни и раздуется до стадии красного гиганта. И Земле и Луне суждено погибнуть вместе в его пекле. Никуда Луна не денется. Самостоятельной планетой ей стать, увы, не суждено.

[Klapaucius]

Всё так, в линейном приближении. "На самом деле" эти 4 см. в год должны даже постепенно уменьшаться. Но "в действительности" (а ещё Экзепюри говорил что в действительности всё не так как на самом деле) есть варианты. Однако представить (поставить задачу хотя бы, на оcнове "вводных данных"), что Земля "выбросит" Луну, или после синхронизации с ней "уронит" на себя за миллиарды лет пока живёт Солнце - я не в состоянии. Тоже не вижу предпосылок. Солнце совсем не вечно.

[Константин ВАРБ]

Возможна ли в теории устойчивая орбита у спутника другого спутника?

В смысле космической механики, то - да.
А вот изначально так сформироваться - нет.

Или такая система в астрономических масштабах времени неизбежно "разваливается"?

Зависит от масс и расстояний.

Где-то читал что вокруг Луны такое невозможно. Но, например: возможен ли свой постоянный спутник у Титана?

Тем более нет. Период обращения у него ещё меньше чем у Луны (15 суток).
А вот если бы он находился бы так же далеко как Феба (550 суток), то наверняка бы прихватил бы целое семейство спутников.

[Maxim Barkov]

Вики наше все:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D0%BC%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0_%E2%80%94_%D0%90%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B4%D0%B0_%E2%80%94_%D0%9C%D0%BE%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%B0

[xd]

Луна удаляется не из-за воздействия Солнца, а из-за приливного торможения Земли.

[Змей Петров]

Запросто-если созданы все условия для того, чтобы Луна захватила некое тело в качестве спутника. А тут увы, влияет еще Земля, которая сильнее "оттягивает" на себя. То есть некое тело должно подлететь к Луне с дальней стороны, обладая при этом подходящей скоростью. После сближения услоаия должны сформироваться так, чтобы тело слегка притормозило и уже осталось не на орбите вокруг Солнца, а на орбите вокруг Луны.  Или сначала на орбите вокруг Земли, а потом у Луны. Нет этого потому, что очень тяжело "попасть в яблочко" по всем условиям , скоростям и дальнейшему развитию событий. Стать спутником Земли то весьма непросто.

А если другой механизм?
Луна постоянно бомбардируется метеороидами и изредка даже астероидами. При этом могут разлетаться(и наверняка разлетаются) обломки. Часть из них может ииметь скорости выше первой космической, но ниже второй. Вот и спутник Луны со значительной вероятностью.

Стать спутником Земли путем захвата с такой орбитой как у Луны действительно чрезвычайно трудно(если вообще возможно). Т.е. скорее всего Земля обзавелась Луной либо в общем  процессе формирования, либо через столкновение с крупным телом.

[CADET]

Луна постоянно бомбардируется метеороидами и изредка даже астероидами. При этом могут разлетаться(и наверняка разлетаются) обломки. Часть из них может ииметь скорости выше первой космической, но ниже второй. Вот и спутник Луны со значительной вероятностью.

Только у таких спутников нет моторчиков, поэтому периселений у такой орбиты будет на уровне поверхности Луны.

[Змей Петров]

Только у таких спутников нет моторчиков, поэтому периселений у такой орбиты будет на уровне поверхности Луны.

А Земля? Солнце?
И почему у поверхности Луны? Там они и так упадут.

[CADET]

И почему у поверхности Луны? Там они так упадут.

Потому, что с поверхности они стартовали. Потому, что Кеплер.

[Змей Петров]

Потому, что с поверхности они стартовали. Потому, что Кеплер.

Кеплер не учитывает влияния Земли и Солнца. А так же неоднородностей гравитационного поля Луны.

[I.A.R.]

Луна удаляется не из-за воздействия Солнца, а из-за приливного торможения Земли.

Которое выражается в том, что в системе Земля-Луна происходит переток энергии от Земли к Луне -- суточное вращение Земли тормозиться, а скорость движения Луны по орбите за счет притока этой энергии увеличивается. Когда земные сутки станут по длительности равными обороту Луны по своей орбите, процесс затухнет. Тогда Земля и Луна будут обращены друг к другу всегда одними и теми же сторонами.