Тройная планета

[Бизоныч]

Моделирую звездные системы для настольной РПГ. И сгенерировалась ситуация - тройная планетка:
Звезда - красный карлик массой 0,15 солнечной, радиус орбиты системы планет 0,21 АЕ, е=0,3,
 - центральный компонент, D - 4350 км М, 0,03 от земной, примем за 1;
 - спутник а, Rо - 100000 км, D - 900 км, М - 0,01 от планетной;
 - спутник б, Rо - 130000 км, D - 2950 км, М  - 0,35 от планетной;
Причем присутствует еще один совсем мелкий спутник, типа лун Марса или Плутона.
Все это счастье находится в приливном захвате по отношению друг к другу, возраст системы 1,5 миллиарда лет. Сама система может находится в приливном захвате к центральному светилу или в резонансном вращении как Меркурий. Как могут установится устойчивые орбиты планеты и ее спутников, или устойчивое "положение" относительно друг друга. Голова кругом идет. Склоняюсь к мысли, что они могут располагаться как по линейке, вращаясь вокруг общего барицентра относительно звезды.

[Овердиггер]

Гуглите "задача трёх тел" - одна из самых известных нерешаемых задач.

[alena_korf]

Звезда - красный карлик массой 0,15 солнечной, радиус орбиты системы планет 0,21 АЕ, е=0,3,
 - центральный компонент, D - 4350 км М, 0,03 от земной, примем за 1;
 - спутник а, Rо - 100000 км, D - 900 км, М - 0,01 от планетной;
 - спутник б, Rо - 130000 км, D - 2950 км, М  - 0,35 от планетной;

что-то мне это кажется совершенно нереалистичной конфигурацией

[Бизоныч]

Гуглите "задача трёх тел" - одна из самых известных нерешаемых задач.

Я знаю про задачу 3 тел. Просто в данном разделе принято обсуждать различные версии. Мне нужно выбрать один из стабильных вариантов, какие они- большой вопрос. Ну или выбрать новое решение.

[Бизоныч]

что-то мне это кажется совершенно нереалистичной конфигурацией

Мне тоже, но что можно сделать, что куда передвинуть, чтоб это хоть как заработало. Можно убрать один из спутников, но тогда все теряет свою уникальность. Вон Плутон тоже считали мертвым миром, ан нет.

[sharp]

- центральный компонент, D - 4350 км М, 0,03 от земной, примем за 1;
 - спутник а, Rо - 100000 км, D - 900 км, М - 0,01 от планетной;
 - спутник б, Rо - 130000 км, D - 2950 км, М  - 0,35 от планетной;
Причем присутствует еще один совсем мелкий спутник, типа лун Марса или Плутона.

Ну так фактически это никакая не тройная планета, если масса одного из спутников всего лишь 0,01.

Планета и спутник b - это на самом деле двойная планета, будут вращаться подобно Плутон-Харону вокруг общего центра масс.
Спутник а и прочая мелочь будут вращаться вокруг барицентра двойной планеты по более высоким орбитам - подобно тем же спутникам Плутона.



Теоретически может быть экзотическая траектория, при которой один из мелких спутников бегает между планетой и спутником b по "восьмерке". Но не уверен, что такая орбита может быть устойчивой долговременно.
Изображение такого типа орбиты для Земли-Луны:

(кликните для показа/скрытия)

[Бизоныч]

еоретически может быть экзотическая траектория, при которой один из мелких спутников бегает между планетой и спутником b по "восьмерке". Но не уверен, что такая орбита может быть устойчивой долговременно.
Изображение такого типа орбиты для Земли-Луны:

Ну это совсем на мазохиста. ) Спасибо что разрешили ситуацию. Решением выглядит "заброс" более мелкого спутника за орбиту крупного на приемлемое расстояние. Теперь есть 2 вопроса:
1. Как может быть стабилизирована система если спутники будут иметь массу 0,1 и 0,35, т.е. более мелкий "потяжелеет" в 10 раз? Т.е. полноценная тройная планета.
2. Может ли мелкий спутник, тот который 0,01 от массы между планетой и более крупным?

[sharp]

1. Как может быть стабилизирована система если спутники будут иметь массу 0,1 и 0,35, т.е. более мелкий "потяжелеет" в 10 раз? Т.е. полноценная тройная планета.

Тут уже пойдут более сложные конфигурации орбит:
https://pikabu.ru/story/zadacha_tryokh_tel_v_dvukh_slovakh_4350837

2. Может ли мелкий спутник, тот который 0,01 от массы между планетой и более крупным?

Зависнуть между планетами в точке лагранжа вряд ли получится - L1 является точкой неустойчивого равновесия. Может быть движение по 8-ке, упомянутое выше, оно на самом деле не так страшно как кажется на первый взгляд И вполне вытекает из законов небесной механики.
Либо спутник может застрять в точке лагранжа L4/L5, тогда двойная планета и спутник будут представлять из себя вращающийся треугольник...

[Бизоныч]

Либо спутник может застрять в точке лагранжа L4/L5, тогда двойная планета и спутник будут представлять из себя вращающийся треугольник...

Очень красивая конфигурация. Я о ней думал, но не был уверен в устойчивости. Как я понимаю, более легкий спутник будет выписывать там небольшие галоорбиты или все будет достаточно стабильно, как прибито гвоздем, всеж его масса не маленькая совсем уж. Эдакий истинный троянец, назвать его Гектор!

[alena_korf]

на таком близком расстоянии от звезды планета скорее всего лишится спутников

[sharp]

на таком близком расстоянии от звезды планета скорее всего лишится спутников

Это конечно да. Для реалистичности лучше звезду-двойник солнца, или оранжевый карлик хотя бы.

[Бизоныч]

на таком близком расстоянии от звезды планета скорее всего лишится спутников

Так гравитация слабее в 7 раз, равносильна расстоянию в 1,4 АЕ, фактически  Марс. Почему нет? У Земли есть большой спутник, у Марса крохотные луны.

Это конечно да. Для реалистичности лучше звезду-двойник солнца, или оранжевый карлик хотя бы.

Поясните, чем больше гравитация светила тем больше шанс появления лун? Мне казалось наоборот.

[sharp]

Поясните, чем больше гравитация светила тем больше шанс появления лун? Мне казалось наоборот.

На низкой орбите выше неоднородность гравитационного поля звезды, что ведет например к появлению значительных приливных сил и приливным захватам. Планеты у КК в большинстве своем приливно захвачены именно звездой...
На движение возникших в какой-то момент спутников она тоже будет оказывать значительное влияние, и скорее всего раскидает их по орбите - один например убежит в точку L4 системы планета-звезда, другой в L5.

У Земли есть большой спутник, у Марса крохотные луны.

Марс сам по себе маловат будет, поэтому ему было бы сложнее удержать крупный спутник вроде Луны.
А вот Венера ближе к Солнцу, и со спутниками у ней не заладилось...

[Бизоныч]

Поясните, чем больше гравитация светила тем больше шанс появления лун? Мне казалось наоборот.

На низкой орбите выше неоднородность гравитационного поля звезды, что ведет например к появлению значительных приливных сил и приливным захватам. Планеты у КК в большинстве своем приливно захвачены именно звездой...
На движение возникших в какой-то момент спутников она тоже будет оказывать значительное влияние, и скорее всего раскидает их по орбите - один например убежит в точку L4 системы планета-звезда, другой в L5.

У Земли есть большой спутник, у Марса крохотные луны.

Марс сам по себе маловат будет, поэтому ему было бы сложнее удержать крупный спутник вроде Луны.
А вот Венера ближе к Солнцу, и со спутниками у ней не заладилось...

Как бы система генерации учитывает вероятность появления спутника с расстоянием. Так вот шанс был очень небольшой, по моему у меня только 1 такой случай на 130 генерируемых систем. Понятно, что там многое условно, но расчеты вроде не такие и плохие. Это GURPS Space 4ed. Качественно лучше 3-ей редакции.

[sharp]

Как бы система генерации учитывает вероятность появления спутника с расстоянием. Так вот шанс был очень небольшой, по моему у меня только 1 такой случай на 130 генерируемых систем. Понятно, что там многое условно, но расчеты вроде не такие и плохие. Это GURPS Space 4ed. Качественно лучше 3-ей редакции.

И что он для планет близких к звезде чаще генерит спутники, чем для отдаленных?

[Toth]

 - спутник а, Rо - 100000 км, D - 900 км, М - 0,01 от планетной;
 - спутник б, Rо - 130000 км, D - 2950 км, М  - 0,35 от планетной;

Такая явно неустойчивая, даже без учета центральной звезды.
Слишком близко орбиты спутников, и слишком тяжелый спутник.

[Инопланетянин]

на таком близком расстоянии от звезды планета скорее всего лишится спутников

Алёна права. Никакой спутниковой планеты в обитаемой зоне КК быть не может. Но легко можно поместить три планеты в зону обитания. Та же система Траппист-1 содержит как минимум три планеты, где возможна жидкая вода.

Поясните, чем больше гравитация светила тем больше шанс появления лун? Мне казалось наоборот.

Светимость растёт быстрее массы. У массивной звезды обитаемая зона будет и шире и дальше и гравитация там будет мешать гораздо меньше. Только даже Солнца не хватит для вашей планеты, придётся делать небольшой гигантик класса F или позднего A.

[Бизоныч]

И что он для планет близких к звезде чаще генерит спутники, чем для отдаленных?

Наоборот, гем далее от звезды, тем вероятность наличия спутника больше.

Такая явно неустойчивая, даже без учета центральной звезды.
Слишком близко орбиты спутников, и слишком тяжелый спутник.

Буду корректировать по варианту с Плутоном, уменьшать массу и увеличивать расстояние.

Алёна права. Никакой спутниковой планеты в обитаемой зоне КК быть не может. Но легко можно поместить три планеты в зону обитания. Та же система Траппист-1 содержит как минимум три планеты, где возможна жидкая вода.

В данном случае мне и не нужна жидкая вода и обитаемая планета.

Светимость растёт быстрее массы. У массивной звезды обитаемая зона будет и шире и дальше и гравитация там будет мешать гораздо меньше. Только даже Солнца не хватит для вашей планеты, придётся делать небольшой гигантик класса F или позднего A.

Цель эксперимента сначала было нагенерить пару десятков систем для игры, потом втянулся и дальше уже было интересно за сотню. Просто очень большой объем работы, возможно уже и бессмысленный, но жаль бросать. А гигантик не быстро сгорит?, разве что поздний F.

[Инопланетянин]

Быстро. Но можно же колонизировать.