Множество планет на одной орбите звезды. Возможно ли?

Question

[Александр Фадеев]

Вопрос довольно не ординарный по астрофизике.

Мне интересна следующая ситуация. Представим звезду. Вокруг нее на одной орбите врощается несколько десятков/сотен совершенно одинаковых планет, с одинаковыми параметрами вращения, массы и прочего. Планеты равноудаленные друг от друга и все находятся на одном расстоянии от звезды.

Так от собственно вопрос заключается в том, может ли подобное в принципев теории существовать или это невозможно вообще никак ни в какой вслеенной?

Ответы желательно давать аргументированные и людям хотя бы более менее сведущим в тематике.

Comments

[Roman_Kor]

galspace.spb.ru/index373.html https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%BE%D...
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%BE%D...
Единственное потенциальное место для подобных планет на одной орбите - это точки Лагранжа. На орбите Юпитера подобные есть, даже в точке L4 на орбите Земли один был найден. Даже на орбите Луны вокруг Земли в точках Лагранжа есть пылевые облака. Но с другой стороны в примерах которые имеются все объекты достаточно небольшие по сравнению с "основной" планетой.
Гипотетически - ответ положителен, на деле - примеров соразмерных объектов не замечено.

Answer 1

[numitus2]

Планеты будут притягиватся друг к другу и в конце концов столкнутся. А вообще у некоторых планет есть кольца, это в принципе тоже самое.

Comments

[Александр Фадеев]

А почему они должны притягиваться друг к другу, если они все одинаковой массы и размера и находятся на одинаковом друг от друга расстоянии? Разве гравитационное воздействие не будет компенсировать друг друга?

[numitus2]

В идеальном мире да, но это неустойчивое равновесие. Т.к. даже незначительное различие в силах, массах или расстояниях приведет к нарушение равновесия. Плюс приливные силы других звезд будут нарушать это равновесие.

[Александр Фадеев]

Естественно, всегда есть внешние и внутренние силы, которые будут влиять на этот процесс. Другой вопрос, на сколько быстро? если взять и построить такую систему, она развалится через год? Тысячелетие? Миллион лет? Или может продержится пару сотен миллионов лет? Вот это интересно. То, что рано или поздно она развалится — нет сомнений.

[numitus2]

я тут прикинул, если на орбиту земли поместить с другой стороны другую планету, то они упадут друг на друга через пару десятков миллионов лет

[me76]

numitus2: Даже в идеальном мире - нет. Притяжение направлено по прямой, а не по дуге, что будет "стягивать" орбиту, постепенно приближая планеты как друг к другу, так и к звезде. Исключение - две диаметрально противоположные планеты, в этом случае их притяжение направлено в центр орбиты и равносильно некоторому увеличению притяжения звезды. В остальных случаях они либо столкнутся, либо упадут на звезду.

[me76]

me76: Хотя не совсем. Если число планет чётно, то у каждой планеты чётное число соседей, и сумма притяжение от каждой пары соседей направлена в цетр, плюс имеется диаметрально противоположная планета, тоже притягивающая в центр. В такой конфигурации стагивания быть не должно. При нечётном количестве стянутся и либо столкнуться, либо упадут.

[Александр Фадеев]

Ну так да. Я думал само собой разумеющееся, что планет четное количество. =)

[me76]

Александр Фадеев: Хм, а почему вариант с нечётным количеством исключается?

[Александр Фадеев]

me76: ну именно потому, что по логике вещей эта конструкция развалится в мгновения ока из-за своей неуравновешенности. Ведь стабилизировать уже более-менее уравновешенную конструкцию значительно легче, чем совсем не стабилизированную. Потому, гипотетически, если кто и будет такое строить, то сделает четное количество планет. =)

Answer 2

[Eddy_Em]

Советую почитать определение планеты. Особенно обратить внимание на "самоочищающаяся орбита".
Если на одной орбите вращается больше одного тела, то это не планета!
В нормальных планетных системах подобные вещи творятся на задворках звездной системы (как у нас с поясом Койпера), в солнечной системе (пока что она остается уникальной в нашей Галактике — ни одной подобной еще не нашли) еще есть внутренний пояс астероидов из-за необъяснимого реверсивного порядка планет (почему-то Юпитер далеко от Солнца, а между ним и Солнцем еще 4 планеты каким-то чудом возникло).

Comments

[Александр Фадеев]

Я спрашиваю не о том, что такое планета и как она образуется, а о гипотетической искусственной ситуации и шансах ее реального существования в случае моделирования руками. Мне плевать, могут возникнуть так планеты или нет. Я спрашиваю: если их поставить на одну орбиту, смогут ли они врощаться, существовать с точки зрения физики. Читайте пожалуйста вопрос внимательно и перестаньте раздавать советы, это не красиво.

[Eddy_Em]

Александр Фадеев: в гипотетической ситуации можно хоть тор из псевдопланет вокруг звезды соорудить. Лишь бы эксцентриситет орбиты был равен нулю и конфигурация была бы устойчивой (т.е. псевдопланеты по орбите нужно распределить через равные интервалы по углу). И так они будут вращаться до тех пор, пока какое-нибудь внешнее воздействие не нарушит равновесие.
> Читайте пожалуйста вопрос внимательно и перестаньте раздавать советы, это не красиво.
Пишите, пожалуйста, по-русски. А то "врощаться" — как-то некрасиво!

[Александр Фадеев]

Вот об этом и речь, благодарю. А врОщение — результат кривости рук, которые на автомате ляпают буквы, не успевая за мыслью. )

Answer 3

[Antony]

Именно планета не факт, а вот астероиды или планетоиды могут быть. Пояс астероидов в Солнечной системе как пример.

Comments

[Александр Фадеев]

Ну допустим, гипотетически, что у нас есть возможность своими руками поставить планеты как нужно, по математическим рассчетам, а не их самостоятельное природное образование. То есть мы своими руками создаем идеальную ситуацию, когда все планеты одинаковой массы (+/- доли процента), им задано одинаковое вращение и их структура одинакова (то есть состав и все такое). Будут ли они врощаться равномерно? Понятно, что рано или поздно они начнут несколько смещаться и им потребуется корректировка орбит. Но все же, если мы таки это сделаем, возможно ли это? Будут ли они хотя бы пару миллионов лет врощаться?

[Antony]

А почему нет? Если раместить их вокруг звезды равномерно то смогут. Если не считать влияния других небесных тел (вне их орбиты). Вы можете сами это даже смоделировать.

Answer 4

[DanilinS]

Невозможно в принципе.
1) Любая планета при формировании вычищает орбиту от строительного материала.
2) Указанная автором конфигурация планет в принципе не устойчива и самопроизвольно распадается.

Comments

[Александр Фадеев]

1) Как уже было сказано, вопрос не в том, может ли такое сформироваться само. Понятно, что не может. Ситуацию создаем искусственно.
2) Вопрос в том, какой срок она может оставаться в относительно стабильности. И сможет ли она существовать, если у цивилизации имеется технология управления гравитацией и они могут корректировать орбиты.

[DanilinS]

При при возможностях коррекции орбиты данная система может оставаться стабильной неограниченное время. Если точнее - до момента окончания активного функционирования системы стабилизации орбиты.

Answer 5

[maaGames]

Если Звезда обладает настолько огромной массой, что планета с массой как сумма масс всех этих планет не оказывает на неё влияния (влияние пренебрежимо мало) и планеты настолько равноудалены друг от друга, что не оказывают друг на друга гравитационного влияния, то такая система может существовать без каких либо проблем. В такой конфигурации ни одна из этих планет даже не узнает о существовании друг-друга. Более того, планетам даже не нужно быть равноудалёнными от звезды. Все они будут двигаться по правильной эллиптической орбите, но со сдвигом по фазе.)

Answer 6

[Quarc]

Естественным образом такая конфигурация возникнуть не может, но ее можно создать искусственно (при наличии соответствующих возможностей и ресурсов конечно). Планеты должны быть одинаковыми по массе и располагаться на вершинах правильного вписанного в круг n-угольника. Также, в системе не должно быть посторонних возмущающих факторов (никаких других тяжелых объектов на других орбитах вокруг звезды, никаких мимо проходящих звезд и т.д.), иначе все развалится (хотя при таких возможностях можно корректировать орбиты сколько угодно долго).

Answer 7

[Wizard_of_light]

Если планеты находятся в орбитальных точках Лагранжа друг друга, то могут устойчиво вращаться по одной орбите. Одну такую планетную систему даже уже нашли - KOI-730. Но Лагранжевых точек у планеты всего две через 60 градусов, так что на одной орбите может достаточно устойчиво существовать до шести планет.
Другой возможный вариант - если две планеты являются спутниками друг друга, как Плутон и Харон. Тогда на орбиту можно запихнуть уже 12 планет - по две в каждую Лагранжевую точку.
Известные решения для трёх тел неустойчивы и рассыпаются от малых внешних воздействий, но если наша задача- протянуть сотню тысяч лет, а там фиг с ним, то можно и 18 - планетную конфигурацию соорудить.
По поводу существования в других вселенных - вопрос интересный. Можно, в принципе, постулировать какой-нибудь хитрый закон всемирного тяготения, формирующий барьер отталкивания для достаточно массивных тел.