Coğrafi bir yörüngede doğal bir uydu var mı?

22

Physics SE'de gezinirken, jeostasyoner yörüngede (burada sorduğum ile ilgisi olmayan) uydular hakkında bir soru fark ettim ve bir an için onu doğal uydular (örneğin bir ay) olarak yorumladım . Bu yüzden merak ettim: Jeostationer yörüngesinde doğal bir uydu olabilir mi?

Sonra durdum ve düşündüm. Jüpiter gibi büyük gaz devleri için gezegene çok yakın aylara sahip olmak ölümcül olabilir (ay için). Gezegenin Roche sınırının içine girerse, tost olur. Ancak iyi haberler var: Roche sınırı, birincil bedenin ve uydunun hem kütlesine hem de yoğunluğuna bağlıdır. Bu nedenle, belki de bu sebep uygulanamaz, çünkü yüksek kütleli bir doğal uydu hayatta kalabilir. Böylece soru değişir:

Yeterince yüksek kütleli, yüksek yoğunluklu bir doğal uydu, birincil gövdesi üzerinde coğrafi yörüngeyi işgal edebilir mi?

orbit natural-satellites

— HDE 226868
kaynak

1

Soruda birkaç yanlışlık olup olmadığını merak ediyorum. Roach limitleri bağlı değildir hem yoğunluğuna ve endişe içinde organlarının kütlesi. Aksine, hem vücudun yoğunluğuna / kütlesine hem de bir vücudun yarıçapına bağlıdır. Bkz en.wikipedia.org/wiki/Roche_limit#Rigid-satellite_calculation

— sampathsris

Başka bir şey ise, bir uydunun gelgit kuvvetlerinden korunması için, düşük kütle ve düşük yoğunluklu olması gerekmez. Aksine, uydunun yüksek kütle ve yüksek yoğunlukta olması gerekir . Pluto'nun Charon'u gibi daha büyük (bu nedenle daha ağır) uydular kalma eğilimindedir. Çünkü Roche sınırı daha ağır / daha yoğun uydular için daha düşüktür.

— sampathsris 13:14

Teşekkürler, @Krumia Bunu mahvettiğime inanamıyorum. Göndermeden önce formülleri birkaç kez kontrol ettim, ancak birincil ve uyduyu karıştırmalıydım.

— HDE 226.868

@Krumia Ah, şimdi ne düşündüğümü biliyorum. Daha büyük bir uydu, ikisi arasında daha fazla yerçekimi kuvveti anlamına gelir; bu, ikisi birbirine daha yakın olacağı anlamına gelir, muhtemelen daha küçük bir Roche sınırına sahip olmanın etkilerini olumsuzlar. Düzenlememi çözebilirim.

— HDE 226.868

20

Tabii ki, doğal bir uydunun (ay) ev sahibinin dönme süresine eşit bir yörünge periyodu olabilir (böyle bir yörüngenin erişilebilir olması şartıyla). Bununla birlikte, bu tür bir kilitleme oluşturabilen gelgit sürtünmesi oldukça zayıftır, bu yüzden bunun nadir bir şans olması gerekir. Ayrıca, diğer ayların yörüngesine veya ev sahibi yıldızlarına yapılan sapmalar, ay gibi bir yörüngeyi dışarı çıkarabilir.

Öte yandan, oldukça yaygın olan, bir ayın yörünge periyodunun kendi (konukçununki yerine) dönüş periyoduna eşit olmasıdır. Bu tam olarak Dünya Ayı için geçerlidir (Dünya'nın “selenostasyoner” bir yörüngede olduğunu söyleyebilirsiniz) ve doğal olarak gezegenin ayı ile gelgit etkileşimini oluşturur.

— Walter
kaynak

22

Evet. Charon Pluto'nun senkronize yörüngesinde. Pluto ve Charon karşılıklı olarak gelgit kilitlendi.

— HopDavid
kaynak

İlginç. Pluto ve Charon'u düşünmemiştim. Bu oldukça iyi bir örnek. Bunun özel bir durum olduğunu not edeceğim (yani Charon her zaman aynı yüzü Plüton'a sunmak zorunda kalmayacaktı).

— HDE 226868

6

Bir asteroitin jeostasyoner yörüngede bitmesi için çok kesin bir yörünge gerekir . Tesadüfen olmaz. Uzay uçuşu sağlayan şirketler, müşterilerinin iletişim uydularını buraya koymak için gerçek bir çaba sarf etmek zorundalar. Ve coğrafi konum çok istikrarlı bir yörünge değil. Ay'ın değişen yerçekimi, uyduları Dünya döndükçe her gün daha yakın ve uzağa doğru hareket ettikçe uydulardaki coğrafi yörüngelerinin dışına çeker. GEO, Ay'a olan mesafenin onda biri kadar. Uydular, orada kalmak için manevraları tutan tekrarlayan istasyonlar yapmak için küçük roket motorlarına ihtiyaç duyarlar . Dünyanın, Ay dışında hiçbir yörüngede kalıcı bir doğal uydusu yoktur .

— LocalFluff
kaynak

1

Bu soruya cevap vermiyor. OP, kolay olup olmayacağını, ancak mümkün olup olmadığını sormadı. Bir gezegenin durağan bir yörüngede bir aya sahip olmamasının hiçbir nedenini göremiyorum (GEOstationary terimini kullanmak istemiyorum, çünkü bu yalnızca Dünya'ya atıfta bulunuyor). Aslında Plüton'un uydusu Charon (bunlar karşılıklı olarak vardır Plüton etrafında bir senkron yörüngede tidally kilitli ). Sabit bir yörünge çok uzakta olmaz! Moreoer, jeo satslarda bahsettiğiniz sapkınlıklar, büyük bir ayı etkileyebilir veya etkilemez

— Etienne Pellegrini,

@Etienne Pellegrini Eğer gelgit kilitliyse, sabit bir ilişkileri vardır. Dünya, Ay'dan görüldüğü gibi gökyüzünde hareket etmez. Ve bir uydu sabit bir yörüngede sonsuza dek kalamaz. Uydunun yörüngesinin eksantrikliği olan Güneş, gelgit kuvvetleri zamanla yörüngesini değiştirecek.

— LocalFluff

Yörünge zaman içinde değişeceğine katılıyorum. Ancak değişiklikler, yörüngenin belirli bir süre boyunca durağan olduğunu düşünebileceğiniz kadar yavaş olabilir (bu oldukça uzun olabilir, Ay'ın Dünyadaki yörüngesi o kadar hızlı değişmez ...). Sapmalardan dolayı sabit bir yörüngenin mümkün olmadığını söylemek, dairesel bir yörüngenin asla mümkün olmadığını söylemek gibidir. Sanırım her şey düşünülen zaman çizelgesine bağlı

— Etienne Pellegrini

Ne yazık ki, @EtiennePellegrini ile düşünceye göre yemek olmasına rağmen, bu sorumu cevaplamayacağını kabul ediyorum. Örneğin, gelecekte küçük (okunan: çok küçük) bir asteroidi jeostasyoner yörüngeye taşımak mümkün olabilir (ilginç sorunuza bakın astronomy.stackexchange.com/questions/6182/… ).

— HDE 226868

Dünya tarafından yakalanan doğal uyduları düşünüyordum. Sorunuz daha geniş. Bunun hakkında fazla bir şey bilmiyorum. Buradaki HopDavid tarafından iyi bir nokta, Pluto-Charon gibi çift gezegenlerin senkron yörüngelere dönüşme eğiliminde olmaları. Gelgit kuvvetleri sadece kendi içindeki yörüngeyi değil, gezegenin ve ayın dönüşünü senkronize etmeye yardımcı olur.

— LocalFluff

5

Charon ve Pluto kötü örneklerdir. Karşılaştırılabilir kütlelere sahiptir: Pluto, Charon'dan (Dünya, Ay'dan 81 kat daha büyüktür) yalnızca 9 kat daha ağırdır, bu nedenle bu sistemdeki kütle merkezi ana gövdenin dışında (Pluto yüzeyinden yaklaşık 1000 km) uzanır.

Uydular için ana problem Roche sınırıdır. Eath-Moon sistemi için, Roche yarıçapı merkezden merkeze yaklaşık 15500 km'dir (yüzeyden yüzeye 7400 km). Dünya'nın coğrafi yörüngesi, Dünya merkezinden 42 164 veya jeoid yüzeyden (deniz seviyesi) 35 786'dır. Sadece Ekvator ovasında çalışır (Ay, Dünya ekvatoruna 18,3-28,6 eğilir). Böylece, Dünya büyüklüğündeki gezegen, coğrafi yörüngede Ay boyutlu uyduyu alabilir. Uzak geçmişte Ay'ımız çok daha yakındı - muhtemelen yaklaşık 50 000 km (merkezden merkeze yaklaşık 60 000).

— Максим Трофимов
kaynak

1

Geostationary yörüngesi şunları gerektirir: * Bir günlük orbital dönem veren, bedenler arasında kesin bir mesafe. * Bir ekvatoral yörünge, böylece uydunun daima aynı enlem üzerinde olması gerekir (eğer değilse, buna eş zamanlı bir yörünge denir) * Dairesel bir yörünge.

Bu parametrelerden sadece birinin tam olarak doğru bir şekilde tesadüf edilmesi sadece olası değildir. Üçünün de üzerinde durduğu bir uydu bulursak, muhtemelen bazı yabancı uygarlıkların buraya koyma ihtimalini göz önüne alarak başlamamız gerekecek.

— John Liungman
kaynak

0

charon ve pluto, dünyadaki ay gibi, gelgit kilitlenir. Böylece, dünyanın ayla coğrafi bir yörüngede olduğunu söyleyebilirsiniz. Aslında, dünya dönmesi, ay dünya ile coğrafi bir yörüngeye gelinceye kadar ay tarafından yavaşlatılmış ve olmaya devam edecektir.

— stanley dodds
kaynak

2

gelgit kilitleme, GEO'daki ile aynı değildir. GEO'da ay, gökyüzünde olmadığı her zaman aynı noktada olacaktır.

— saat

Bununla birlikte, Pluto ve Charon durumunda, karşılıklı olarak kilitlenirler, bu nedenle Charon, Pluto'nun üzerinde sabit bir noktada kalır ve Pluto, Charon'un üzerinde sabit bir noktada kalır. Bu pozisyon, iki nesnenin benzer boyutlara sahip olması nedeniyle ortaya çıkmıştır.

— James K,