Что будет если через Солнечную систему пролетит планета-отшельник?

[Урус-хай]

Хорошие стихи!

Просто про Луну и такие мифы существуют, некоторые и с Потопом Луну связывают.  Греки пеласгов-аркадийцев вообще звали "долунные".

 

[Урус-хай]

Астрономы обнаружили самую большую группу планет-изгоев — они свободно летают по Млечному пути

24.12.2021 [00:47],  Максим Шевченко

 

Астрономы обнаружили самую большую группу так называемых «планет-изгоев» — свободно перемещающихся планет, которые не вращаются вокруг звёзд, а свободно плывут в глубинах космоса. Группа из примерно 70 таких небесных тел, замеченная в нашей галактике Млечный Путь, является крупнейшей из обнаруженных когда-либо.

https://3dnews.ru/1056629/astronomi-obnarugili-samuyu-bolshuyu-gruppu-planetizgoev?from=feed&utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com

Так что - блуждающая планета, попавшая в Солнечную систему - может и остаться в ней. Все зависит от орбиты и скорости движения. И может оказаться, что плутоиды частью и есть такие отшельники.

[Урус-хай]

Вопрос а как и где Отшельник может входить в Солнечную систему? Может ли он войти в нее "сверху", оказавшись в внутренней части системы среди планет земной группы?

Будет занятно, если Отшельник окажется на орбите Марса и тот превращается в Луну Отшельника и тот раскачает ядро Марса своими приливными силами.

[Zenitchik]

Вопрос а как и где Отшельник может входить в Солнечную систему? Может ли он войти в нее "сверху", оказавшись в внутренней части системы среди планет земной группы? 

А что бы ему помешало?

Будет занятно, если Отшельник окажется на орбите Марса и тот превращается в Луну Отшельника и тот раскачает ядро Марса своими приливными силами.

У кого из них есть двигатель, чтобы погасить лишнюю скорость?

[Нкоро_]

У кого из них есть двигатель, чтобы погасить лишнюю скорость?

У Юпитера. Другой вопрос что если такая система возможна то когда она устаканится, неизвестно сколько сотен тысяч лет пройдет и какие в результате орбиты будут у остальных планет.

[Zenitchik]

У Юпитера.

Он находится достаточно близко к Марсу, чтобы окончание гравитационного манёвра произошло внутри сферы Хилла Марса?

Что прилетело "из бесконечности" - улетит "на бесконечность". И в задаче двух тел ничего с этим не сделаешь. Изменить ситуацию может только уже существующий крупный спутник целевой планеты. У Марса таковых не наблюдается.

 

При всём уважении, но коробят меня такие "далеко идущие выводы" от людей, которые поленились формулы написать и посмотреть, что по ним выходит. Вот, прямо как будто это непосильно.

Edited 11 Jul 2022 by Zenitchik

[Урус-хай]

Что прилетело "из бесконечности" - улетит "на бесконечность"

Не всегда. Смотрим на карликовые планеты - "плуто", прикидываем их орбиты - и понимаем, что не всегда "в бесконечность улетает". Явно, гравитационный маневр показывает, что из-за торможения пришельца планетами звездной системы - может происходить переход "чужака" в эту систему. Так сказать - "удочерение".

Или залетному крупному метеориту не повезло, и он упал на Луну, а то и на Землю. Что тоже не противоречит науке - "межзвездные странники" падали и на Землю

Да и ученые говорят - "звезды могут воровать планеты у друг дружки".

Какая-нибудь отдаленная планета звезды, которая сблизилась с Солнцем - может очутиться в сильной зоне влияния нашего светила и... оказаться удержанной. Так как гравитация Солнца тянет сильнее.

Или вообще Солнце "удочеряет" бродячую планету, как упомянутый "Отшельник".

Просто существует некий предел скорости "межзвездного гостя", ниже которого он оказывается - удержан и включен в состав звездной семьи.

[Zenitchik]

Не всегда.

Напиши уравнение.

Просто существует некий предел скорости "межзвездного гостя", ниже которого он оказывается - удержан и включен в состав звездной семьи.

Не существует. Существуют определённые конфигурации пролёта мимо уже существующих двух и более членов системы, которые позволяют сбросить скорость.

 

Так как гравитация Солнца тянет сильнее.

Может у тебя и чёрные дыры "засасывают"?

[Закол Призабоев]

И в задаче двух тел ничего с этим не сделаешь.

Здесь не двух тел, а как минимум трёх. Как вариант, Юпитер тормозит планету-бродягу и сам при этом подымается на более высокую орбиту. Отшельник оказывается на высокоэллиптической орбите (перигелий внутри орбиты Венеры) и при очередном прохождении через внутреннюю часть системы выбрасывает Венеру на более высокую орбиту (тоже высокоэллиптическую). Афелий орбиты Отшельника оказывается сильно ниже орбиты Юпитера. Орбита Отшельника пересекает пояс астероидов, орбиты Марса и Земли. Только в данном варианте масса Отшельника не может быть порядка Юпитера, иначе Венера не окажет значительного влияния на изменение скорости планеты-бродяги.

[Zenitchik]

Как вариант

Ваша идея меня право порадовала. Вы один из немногих в этой теме, кто думает о механизме захвата, а не лепит горбатого.

Против Вашего могу возражать в деталях: обмен импульсом при гравитационном манёвре одного тела около другого происходит по абсолютно упругой схеме. Если одно из тел много массивнее другого - то изменением орбиты этого тела можно пренебречь. Если на Отшельника может существенно повлиять Венера, то Юпитер изменит его орбиту, а сам практически этого не заметит.

Можно ввести несколько пролётов Юпитера, по итогу которых афелий Отшельника становится всё ниже, и в конце концов оказывается в окрестностях орбиты Юпитера. Как это происходит с юпитеровыми кометами.

[Урус-хай]

Здесь не двух тел, а как минимум трёх. Как вариант, Юпитер тормозит планету-бродягу и сам при этом подымается на более высокую орбиту.

Верно. Задача трех и более тел.

Между прочим - Плутон движется так, что оказывается ближе к Солнцу, чем Нептун.

То есть, если взять задачу трех тел - Солнце, Нептун и Плутон - получается, что Плутон может быть "планетой-бродягой", лишившейся своего импульса при прохождении близ Нептуна, а затем притяжение Солнца и Нептуна заставило Плутон перейти на орбиту вокруг новой хозяйки.

"Украденная планета" - пример - стальной шарик, находящийся между двумя магнитами. И к одному магниту шарик ближе. Первый сможет притянуть к себе, так как второй притягивает слабее?

 

Edited 13 Jul 2022 by Урус-хай

[Закол Призабоев]

Против Вашего могу возражать в деталях

Тут было просто уточнение, если Юпитер может существенно изменить орбиту тела с массой того же порядка, то Венера лишь в разы, но не на порядки большего. Кстати у Отшельника сфера Хилла (при массе сравнимой с Венерой) больше, чем у Марса, и в случае орбитального резонанса может сработать захват типа Земля-Тейя, только без столкновения (мягкий захват с подтормаживанием от третьих тел типа Солнца и Юпитера).

[Урус-хай]

(мягкий захват с подтормаживанием от третьих тел типа Солнца и Юпитера).

Да. И похоже, это происходило с некоторыми плутоидами. Их орбиты идут так, что они не могут улететь. Третьи тела тормозят.

[Zenitchik]

захват типа Земля-Тейя, только без столкновения 

Опишите физику процесса.

Edited 15 Jul 2022 by Zenitchik

[Закол Призабоев]

Опишите физику процесса.

Например, в случае возникновения орбитального резонанса 1:1 планеты могут начать двигаьтся друг относительно друга по подковообразным орбитам и одна из планет в момент очередного сближения может попасть в сферу Хилла другого (вхождение произойдёт не одномоментно, а после множества сближений).

[Zenitchik]

Ну я же просил физику, а не лирику. Я о чём-то непосильном что ли прошу?

Чтобы остаться в сфере Хилла - нужен манёвр (в широком смысле) в сфере Хилла. Я всего навсего хочу услышать, какая сила сообщит телу соответствующее изменение импульса.

[Урус-хай]

какая сила сообщит телу соответствующее изменение импульса.

По моему скромному мнению, это сила притяжения.

Классическая теория тяготения Ньютона (Закон всемирного тяготения Ньютона) — закон, описывающий гравитационное взаимодействие в рамках классической механики. Этот закон был открыт Ньютоном около 1666 года, опубликован в 1687 году в «Началах» Ньютона.

Закон гласит, что сила F{F} гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами m1

{ m_{1}} и m2{m_{2}}, разделёнными расстоянием r{ r}, действует вдоль соединяющей их прямой, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния^[1]. То есть:

F=G⋅m1⋅m2r2{\F=G\ {m_{1}\ m_{2}  r^{2}}}.

(1)

Здесь G{ G} — гравитационная постоянная, равная^[2]: 6,67430(15)·10⁻¹¹ м³/(кг·с²).

Оказавшиеся в сфере Хилла планетоиды будут притягиваться к друг другу. А дальше уже зависит от скорости орбитального движения.

И учитывая силу притяжения, произойдет торможение движения планетоида, в результате чего возможен его переход на определенную орбиту вокруг звезды, а то и превращение в луну другой, крупной планеты. 

 

 

Edited 26 Jul 2022 by Урус-хай

[Zenitchik]

А дальше уже зависит от скорости орбитального движения.

Ты-то не умничай. Тебе сколько раз говорили, что в задаче двух тел такого решения нет? Хочешь это опровергнуть? Опровергай. Но формулами, а не словами. Чтобы словоблудие исключить.

[Урус-хай]

в задаче двух тел такого решения нет?

 Есть. И наблюдаемо в природе. Классический пример - метеориты - не всегда мчащийся мимо планеты метеорит пролетает мимо. Бывает и его попадание в сферу притяжения, сближение и падение.

Задача двух тел в астрономии примечательна тем, что пары астрономических объектов часто быстро движутся в произвольных направлениях и разделены большими расстояниями друг от друга и на ещё большее расстояние отдалены от других объектов, и внешние влияния на систему двух тел оказываются достаточно малы, чтобы ими можно было пренебречь. Под действием силы тяжести каждый объект из пары будет вращаться вокруг общего центра масс по эллиптической траектории, если только они не движутся достаточно быстро, чтобы полностью разбежаться друг от друга (инфинитное движение). В этом случае их траектории — незамкнутые границы плоского конического сечения с эксцентриситетом не меньше 1 — параболы или гиперболы).

Если один объект намного тяжелее другого, то он будет двигаться намного медленнее другого относительно общего центра масс, который может находиться даже внутри более крупного объекта. Математические решения этого случая описаны в Кеплеровой задаче.

Задача двух тел применима также к макроскопическим задачам об объектах, взаимодействующих не только посредством гравитации, но и через любое другое притягивающее скалярное силовое поле, подчиняющееся закону обратных квадратов, например, электростатическое притяжение. На практике такие негравитационные задачи возникают редко. В обычной жизни мы редко (или никогда) сталкиваемся с электростатически взаимодействующими объектами, которые движутся достаточно быстро, избегают столкновения и (или) достаточно изолированы от своего окружения, чтобы не терять свой электрический заряд.

Динамическая система уравнений для движения двух тел под действием крутящего момента оказывается уравнением Штурма — Лиувилля

Так что если мы говорим об Отшельнике, как планетоиде, который вошел в Солнечную систему, надо учесть воздействие силы притяжения других планет. Вспоминаем, как запускали космические аппараты к границам Солнечной Системы?

Так что да, учитываем к примеру, воздействие Нептуна на мчащийся планетоид.

 

Edited 26 Jul 2022 by Урус-хай

[Zenitchik]

Есть. И наблюдаемо в природе. Классический пример - метеориты - не всегда мчащийся мимо планеты метеорит пролетает мимо. Бывает и его попадание в сферу притяжения, сближение и падение.

Ты дурак и уши у тебя холодные. Падение метеороида происходит только в случае прямого попадания в планету или, в некоторых случаях, в её атмосферу. Попадания в сферу притяжения - не достаточно.

 надо учесть воздействие силы притяжения других планет

Ну, учитывай. Ты пока ни одной формулы не написал.

[Урус-хай]

Ты дурак

))))))))))))))))

Формулы я уже давал и линк на них.

Закон притяжения тел никто не отменял - так что да, метеороиды могут из-за притяжения постепенно сближаться с планетоидом и однажды выходить на орбиту столкновения.

Если Вы рассчитаете формулы движения Плутона или иного плутоида, найдете, что некоторые из них могут оказаться гостями из космоса, оставшимися в Солнечной семье.

Некоторые спутники планет-гигантов самые типичные астероиды, которые не смогли улететь, удержанные гравитационной силой гиганта. Торможение движущегося тела воздействием внешней силы, в данном случае силы тяготения Урана или Юпитера - это известный факт, обыкновенная физика. Хотя бы вспомним пример кометы Шумейкера-Леви.

Попадание в зону притяжения Юпитера, распад на осколки, сближение осколков с Юпитером и падение.

Так что "исключительно с попаданием в атмосферу" - Вы перегибаете. Попадают и из-за воздействия силы магнитного поля Земли или иной планеты, силы притяжения. Достаточно вспомнить, как приходится давать МКС или спутникам команду вернуться на более высокую орбиту. Сила притяжения, родимая, заставляет спутник сближаться, пока не сгорит... .  

 

Возьмите магнит, привяжите к нитке и покрутите над коробочкой с гвоздями и шурупами. Красивое зрелище.

А можно и "рыбку половить". У вас такая игрушка была - рыбки с прикрепленными к головам магнитиками? И надо было удочкой над ними водить... 

Так что - правило притяжения двух тел - однозначно относится к наблюдаемой нами ситуации - сближение и падение метеорита на планету. Правило торможения под воздействием внешней силы есть.

Эффект Ярковского — О’Кифа — Радзиевского — Пэддэка (сокр. ЯОРП-эффект или YORP-эффект) — это явление изменения скорости вращения небольших астероидов неправильной формы под действием солнечного света. Термин ввёл в 2000 г. американский геофизик Д. Рубинкэм. Частное проявление этого явления известно с 1900 года как эффект Ярковского.

https://ru.wikipedia.org/wiki/YORP-эффект - А вот так вполне может меняться орбита астероида

Торможение небесных тел - статья

Паршаков Евгений Афанасьевич Все движущиеся в газовой или иной среде тела, как известно, тормозятся, вследствие чего их скорость движения уменьшается. Это относится и к небесным телам Солнечной системы. Метеорные тела, влетая в верхние слои атмосферы Земли, уменьшают свою скорость движения. Торможению подвергаются и искусственные спутники Земли, запущенные на небольшом расстоянии от поверхности планеты. При этом обнаружилось, что спутники при торможении приближаются к Земле и, что на первый взгляд удивительно, их скорость движения по орбите при торможении увеличивается. Кроме того, выяснилось, что орбиты искусственных спутников, подвергшихся торможению в самых верхних слоях земной атмосферы, не только приближаются к Земле, но и становятся менее вытянутыми, иначе говоря уменьшается их эксцентриситет. https://www.sinref.ru/razdel/03100matematica/04/394612.htm?ysclid=l66jjwpw1a598383760

 

 

 

 

 

 

Edited 29 Jul 2022 by Урус-хай

[Zenitchik]

Формулы я уже давал и линк на них.

Какой линк? Давай сам напиши. Конкретно. Вот летел планетоид по орбите с такими-то параметрами. Вот он вошёл в сферу действия Земли, у него в этот момент была такая-то скорость. Вот его скорость изменилась (по величине и по направлению), и он оказался на геоцентрической орбите.

Возьмите магнит, привяжите к нитке и покрутите над коробочкой с гвоздями и шурупами. Красивое зрелище.

Плохая аналогия - как котёнок с дверцей.

 

это явление изменения скорости вращения небольших астероидов неправильной формы под действием солнечного света

Читать научить. Написано "скорости вращения". Или ты хотел соврать и думал, что я не замечу?

 

Все движущиеся в газовой или иной среде тела, как известно, тормозятся, вследствие чего их скорость движения уменьшается

Ага. Только конец этого процесса - падение. Если спутник проходит через атмосферу - то он делает это на каждом витке. И перестать проходить не может, если только у него нет двигателя, чтобы сделать апогейный импульс.

[Урус-хай]

По Отшельнику - а ведь если он появляется в историческое время... Например, так.

В июне 1914 года случилось неожиданное - астрономы увидели крупный объект, размером с Луну, приближающийся... К нашей планете. Ученые кинулись проводить расчеты. Объявили - "У Земли вероятно может появиться новая Луна".

Но пресса напечатала - "Земле грозит инопланетное вторжение!" "Огромный астероид уничтожит Землю!".

Поднялся хай, люди смотрели в небо. То, что какой-то анархист убил кого-то из семьи австрийского императора - никто не заметил - все читали свежую новость - "Спутник Фаэтона сместился с орбиты и приближается к нашей несчастной планете".

Про смерть эрцгерцога упомянули скромно, на странице объявлений - "Императорский двор Австро-Венгрии объявляет о трагической кончине Франца-Фрединанда"

Но планетоид пересекся с орбитой Марса... И в августе на Земле повысился вулканизм, но Марс удержал свой новый спутник.

Земляне не подозревали что творится на Марсе - а именно, снова заработало магнитное поле, стало крутиться ядро, мантия... снова начала плавиться, кое-где марсианская кора пошла трещинами. 

Вопрос и в том - сдвинется ли Марс ближе к Солнцу, утягиваемый захваченным им новым спутником?

Фобос и Деймос Марс, как ни крути, удержал...

Edited 13 Jun 2023 by Урус-хай

[Zenitchik]

но Марс удержал свой новый спутник.

Уравнения давай пиши. Куда делась скорость планетоида?

[Урус-хай]

У задачи трех тел существует множество уравнений..

https://mipt.ru/upload/medialibrary/2b6/shapka-pavel-aleksandrovich-vpv.pdf

Общая задача трёх тел в небесной механике описывается системой обыкновенных дифференци-
альных уравнений второго порядка:

¨⃗r 1 = −γm1⃗ r 1 −⃗r 2
|⃗r 1 −⃗r 2|3 − γm3⃗ r 1 −⃗r 3
|⃗r 1 −⃗r 3|3
¨⃗r 2 = −γm3⃗ r 2 −⃗r 3
|⃗r 2 −⃗r 3|3 − γm1⃗ r 2 −⃗r 1
|⃗r 2 −⃗r 1|3
¨⃗r 3 = −γm1⃗ r 3 −⃗r 1
|⃗r 3 −⃗r 1|3 − γm2⃗ r 3 −⃗r 2
|⃗r 3 −⃗r 2|3
(1)
где γ - гравитационная постоянная (6,6743 · 10−11 м3
с2 · кг ), mi - массы тел,⃗r i - радиусы-векторы тел.
Генрих Брунс и Анри Пуанкаре доказали, что систему нельзя свести к интегрируемой. Системе
дифференциальных уравнений (1) соответсвует фазовый поток в 18-мерном фазовом пространстве.
Теоремы Пуанкаре и Брунса доказывают, что траектории в фазовом пространстве ведут себя крайне
запутанно.

Кроме того, если Отшельник в своем движении оказывается в Поясе Койпера или даже в Поясе Астероидов, здесь уже будет действовать другая задача - задача множества тел. По простой причине- воздействие гравитации Отшельника на соседние объекты. И конечно будут и столкновения отдельных тел с самим Отшельником, и воздействие на пришельца других планет, таких как Юпитер.

В общем поведение Отшельника зависит от множества факторов и "решений задач". Таких, как задача трех тел: - "Нептун-Отшельник-Солнце. Или Солнце-Церера-Отшельник.

Но да, так как движение тел достаточно быстро становится хаотическим, существует и возможность решения - удержание и захват Солнцем Отшельника. Разумеется все зависит и от самого объекта и погашения его скорости. Как это, вероятно, случилось с некоторыми астероидами и плутоидами, прибывшими из космоса и застрявшими в Солнечной системе.