Двойная Земля

[SpaceEngineer]

В принципе на основе Солнечной Системы видно, что отношение двойных планет к одиночным на примере твердых планет (из металлов, скал и льда) должно составлять в районе 1/3.

Есть гипотеза, что Меркурий был спутником Венеры, потерянным ею, когда в результате приливной эволюции достиг границы сферы Хилла. Тогда вероятность образования двойной планеты становится аж 2/5 = 0.4 (Венера, Земля, Плутон - двойные, Марс и Эрида одиночные). Хотя по-моему нельзя в общую кучу сваливать близкие к Солнцу крупные планеты и далёкие тела из пояса Койпера - слишком разные условия. (тем более что статистика по поясу Койпера ещё крайне бедная). Вблизи Солнца могло изначально быть около десятка протопланет, многие из которых занимали общие орбиты, находясь в точках Лагранжа друг друга. А потом сближались и сталкивались на малых скоростях, образуя двойные планеты. Тогда вероятность образования двойных планет может быть очень высока, порядка единицы. В районе гигантов скорее всего работал механизм конденсации спутников из околопланетного диска - поэтому их много. Во внутренних частях системы почему-то это не происходило, может из-за больших орбитальных скоростей частиц и близкого солнца, которое уменьшает радиус сферы Хилла протопланет.

Теперь к вопросу о рассчёте. Время приливной синхронизации:

T = 2.654*10^-9 * a⁶ / (p₀ * M),

Т - в годах, a - большая полуось орбиты в тыс. км, M - масса возмущающего тела в массах Земли, p₀ - начальный период осевого вращения. Его можно найти по эмпирической формуле:

p₀ = 1.11*R*sqrt(J/M)

p - в сутках, R и M - радиус и масса планеты в земных единицах, J - безразмерный момент инерции, для твёрдых планет он равен 0.33 - 0.4.

Допустим у нас есть двойная планета, оба компонента размером с Землю. Тогда p₀ = 0.7 сут, а T равно всего 3780 лет для a = 100 тыс. км, и 15.5 млн лет для a = 400 тыс. км. Точное значение будет несколько миллионов лет, ведь радиус орбиты в процессе эволюции увеличивается. А начальный радиус должен быть порядка нескольких радиусов самой планеты, если верить симуляциям столкновений.

Для эволюции со временем радиуса орбиты я формул не нашёл, буду признателен, если кто-то поделится, мне они как раз очень нужны))

Для планет массой порядка земной в обитаемой зоне солнцеподобной звезды радиус Хилла порядка миллиона км, поэтому систмема будет устойчивой и в процессе эволюции, и в конце. Если конечно рядом не будет пролегать орбита массивного гиганта. Но тогда вряд ли образуется сама рассматриваемая планета.

[SpaceEngineer]

Возможен и такой вариант, что возможности разришения современных телескопов показывают нам одну монолитную массу ,например 8 массы земли. А если увеличить разришение? Может тогда увидим и двойные землеподобные планеты ,и тройные ,и маленькие луны врощающиеся вокруг всего этого разнообразия. Вообщем разнообразные по сложности системы ,ограниченьем которых может быть лишь наша фантазия. Вообщем может же здесь присутствовать так называемый принцип матрешки, или иначе говоря элементы фрактальной геометрии ,в природе кстати многое ей подчинено начиная от ракушек ракообразных , кончая спиралями галактик и мотрешек 

Разрешение телескопов тут не при чём. Даже в Хаббл и Кеки не увидеть диск планеты у ближайших звёзд. Даже 100-метровый оптический телескоп не поможет. Планеты в основном открывают не прямым фотографированием.

З.Ы. Хотел уточнить картину по поводу тройных и других кратных планетных систем вращающихся вокруг одного центра массы . Например две планеты могут вращаться относительно друг друга по горизонтальной орбите, а третья по перпендикулярной к ним вертикальной орбите аналогично и 4х кратные системы, такой клубок из плонет:), с общем центром тяжести.И кстати почему бы вокруг этого клубка не вращаться еще и лунам.

Невозможно. Такая система распадется за считанные месяцы. Я где-то видел рассчёт движения Луны, запущенной по полярной орбите вокруг Земли. Так вот, из-за влияния Солнца и несферичности Земли Луна упадёт на Землю всего за 5 лет!
[/quote]

[SpaceEngineer]

Интересно было бы ознакомиться с моделью. Есть статьи?

[SpaceEngineer]

SpaceEngineer, а откуда формула времени приливной синхронизации (и вторая формула)? Она правдоподобна, скажем что касается эволюции система Земля-Луна (хотя если применять "в лоб", получится как бы ерунда, всего миллиард лет для Земли), но всё же интересно.

Из книги "Астрономические формулы" Ибатуллина. Эти формулы, по-видимому, не учитывают увеличение большой полуоси орбиты в процессе эволюции. По-хорошему, надо найти формулы для большой полуоси, подставить туда, и проинтегрировать. Но и в таком виде они дают правильный порядок величины.

[SpaceEngineer]

А почему вообще бинарная система должна объединяться в одну планету? Ведь в процессе приливной эволюции компоненты должны наоборот удаляться друг от друга. Сближение возможно, только если один из компонентов опережает суточное вращение второго, тогда приливное трение будет раскручивать вращение планет и уменьшать радиус их орбиты. Но судя по приведенным выше формулам, этот процесс будет длиться не более миллиона лет (т.к. радиус орбиты будет меньше или порядка геосинхронной 36000 км), после чего планеты синхронизуют вращение или столкнутся. Это очень коротний срок, а вы утверждаете, что на одной из планет уже была жизнь. Значит, вторая "прилетела" позже, и каким-то образом легла на близкую орбиту, что невозможно без столкновения или выброса третьего тела из системы.

Вы учили в своей модели расеяние приливной энергии в коре и мантии планеты? Оно должно было привести к сильному нагреву, плавлению и быстрой дегазации недр, в результате чего обе планеты должны были обзавестись очень плотными атмосферами. Похожий сценарий предлагался для объяснения условий на Венере, строения коры Меркурия и объяснения особенностей их движений (гипотеза двойной планеты Венера-Меркурий).

Да, и как ваша модель объясняет происхождение Луны?

[SpaceEngineer]

Это было не из-за Луны, а из-за процесса формирования планеты путём аккреции. Первоначальный период вращения всех планет составлят 5-7 часов (принцип изохронизма), а потом из-за приливов от Солнца и лун уменьшился, хотя у гигантов не сильно. А энергия вращения да, огромная, 10²⁸-10²⁹ Дж. Её выделение неизбежно привело бы к плавлению всей планеты целиком. Энергия орбитального движения компонент двойной планеты того же порядка.

[SpaceEngineer]

Наверное, правильнее было бы сказать, что из-за Луны скорость вращения Земли уменьшается.

Ну это же очевидно.

[SpaceEngineer]

то есть примерно 11% от земной массы каждая. в процессе слияния этих двух протоземель оразовалась земля с нынешней массой.

Как это у тебя получилось 11 + 11 = 100?

кстати атмосферы обоих планет взаимоаннигилировались и поэтому сразу после слияния земля была без атмосферы

А это как понять - взаимоаннигилировались? Одна планета была из антивещества? 

[SpaceEngineer]

Кеплер уже нашёл систему с двумя примерно одинаковыми массивными планетами на одной орбите, так что может и даже существует на практике.

Пруфлинк в студию.

[SpaceEngineer]

Система KOI-730

Дайте ссылку-то, чё-то в гугле всё не то.

[SpaceEngineer]

А вот та картинка из 48 поста откуда?