¿Puede una luna orbitar un planeta a la misma velocidad que su planeta anfitrión orbita su estrella? ¿Qué tan diferente sería la Tierra si la Tierra fuera la luna en este escenario?

Esta pregunta es un poco más interesante de lo que pensé al principio;
déjame llevarlo en unos pasos separados.

En primer lugar, en una órbita perfectamente circular, la velocidad orbital solo tiene que ver con el radio y nada que ver con las masas de los dos objetos. Por lo tanto, si la luna orbitara la Tierra exactamente a la misma velocidad que la Tierra orbita al sol, entonces ambas órbitas tendrían el mismo radio (aproximadamente 93 millones de millas) y la luna se estrellaría contra el sol, uno de estos años . (Antes, si las órbitas estaban en el mismo plano; más tarde si los planos orbitales eran diferentes).

Si nuestra luna estuviera realmente en una órbita tan lejana, ¡la gravedad de la Tierra tendría muy poco efecto sobre ella y el Sol la afectaría mucho más! El “problema de los tres cuerpos” es en realidad bastante complicado, pero, dada la enorme masa del Sol (que es más de 300,000 veces la de la Tierra), nuestra luna distante pronto sería “capturada” por el campo gravitacional más fuerte y sería forzado a una órbita más cercana alrededor del Sol o chocar contra él.

De cualquier manera, difícilmente sería una luna de la Tierra si tuviera una velocidad orbital similar a la nuestra alrededor del sol (¡que contiene casi el 99.9% de toda la masa del sistema solar!)

Sin embargo, todo lo anterior hace al menos dos supuestos:

  • Que las masas de los tres cuerpos que mencionas (una luna, un planeta y una estrella) son similares a la Luna, la Tierra y el Sol (o al menos que el sol o la estrella son mucho más masivos que los otros dos).
  • Que las órbitas son más o menos circulares.
  • (Además, que los planos de las órbitas son casi paralelos)
  • (Y que no hay otros cuerpos significativamente masivos cerca).

Si estamos hablando de tres o más cuerpos de masa comparable, con velocidades orbitales similares, entonces los sistemas binarios y ternarios son posibles, pero ninguno de ellos sería considerado la “luna” de un planeta.

Si estamos hablando de órbitas muy excéntricas (como las de los cometas en nuestro sistema solar) y / o planos orbitales que están lejos de ser paralelos, entonces hay bastantes soluciones de muchos cuerpos que podrían ser lo suficientemente estables como para durar un tiempo. largo tiempo. Nuevamente, ninguno de estos cuerpos se consideraría realmente “la luna de un planeta” y (si sus masas fueran algo similares) todos orbitarían alrededor de un “baricentro” que no está necesariamente dentro de ninguno de ellos.

Al principio, pensé que la respuesta sería simple (“no, la luna simplemente se estrellaría con el sol”), pero veo que hay muchas otras posibilidades (si se entrecruzan un poco los supuestos). Sin embargo, una “luna” con la misma velocidad orbital que un planeta alrededor de una estrella ya no sería “una luna de ese planeta”.

Déjame considerar los cuerpos como la luna, la tierra y el sol. Se mueven en grupo alrededor del centro galáctico. Debido a las fuerzas centrales, sus caminos se perturban para volverse ondulados. El camino del sol es ondulado sobre su camino medio. El camino de la Tierra es ondulado sobre el camino medio del sol, con la tierra moviéndose periódicamente hacia adelante y hacia atrás del sol. El camino de la luna es ondulado sobre el camino medio de la tierra, con la luna moviéndose periódicamente hacia la parte delantera y trasera de la tierra. Ver: http://vixra.org/abs/1311.0018

Por lo tanto, la velocidad lineal de la tierra está más cerca de la velocidad lineal del sol (velocidad lineal del sol + o – velocidad relativa de la tierra con respecto al sol). La velocidad lineal de la luna está más cerca de la velocidad lineal de la tierra (velocidad lineal del sol + o – velocidad lineal de la tierra con respecto al sol + o – velocidad relativa de la luna con respecto a la tierra). Por lo tanto, la velocidad lineal del planeta es la velocidad lineal del cuerpo central + o su velocidad relativa con respecto al cuerpo central. Y la velocidad lineal del satélite es la velocidad lineal del planeta + o- su velocidad relativa con respecto al planeta.

La trayectoria orbital de cada cuerpo depende principalmente de las atracciones gravitatorias totales en él y su velocidad inicial, al entrar en la trayectoria orbital. Ver: http://vixra.org/abs/1008.0010

No.

Si la luna está en la eclíptica (lo que más le gustará), entonces a esa velocidad, estaría en la misma órbita que el planeta, en cuyo caso terminará con dos planetas en la misma órbita alrededor del sol. en los puntos de lagrange L4 y L5 del planeta más grande. Pero desafía la definición de planeta, ya que cualquiera de ellos no logró despejar su órbita de otros planetas / planetas enanos.

Si la luna fuera perpendicular a la eclíptica, entonces para esa velocidad, estaría a una distancia lo suficientemente larga como para que la estrella tuviera una mayor influencia gravitacional, y la luna sería … otro planeta en otra órbita más allá de lo que pensábamos que sería han sido el planeta anfitrión

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