質問:
馬蹄形軌道
user49466
2018-04-10 07:55:42 UTC
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架空の設定で衛星システムを設計していますが、最近、馬蹄形軌道のアイデアに出くわしました。

私の質問の要点は、一度にいくつのオブジェクトが馬蹄形軌道を共有できるかということです。

惑星の周りの軌道に、およそ12個の地球のような衛星が必要です。もともと、同じ軌道上、または異なる軌道上に間隔を空けることを考えていましたが、ホーシューのセットアップは、私が入らない複数の理由からほぼ完璧です。

これは世界を構築する質問です。
@JamesKは最終的にはそうですが、OPは、より現実的な状況を正当化するための固体物理学を求めています。
二 答え:
James K
2018-04-10 15:47:03 UTC
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馬蹄形軌道には、中心体(星など)と大きな軌道体(惑星)と小さな共軌道体(小惑星)が必要です。小惑星の質量が大きすぎる場合。大きな体は小さな共周体の影響をあまり受けないため、軌道は「機能」します。

あなたは中心体(惑星)と複数の中型の共軌道と12の相互作用する体(衛星)を持っています。これは安定していません。

ヤヌスやエピメテウスのような特別な軌道がいくつかあり、しばらくの間安定している可能性があります。この形で3つ以上の物体を使って軌道を設計することは可能かもしれませんが、安定領域は非常に小さくなり、太陽や他の惑星からの摂動を受けやすくなります。 12の主要な共周体は、自然に発生する構成ではありません。

十分に大きな惑星は、十分に異なる軌道上にある場合、12の大きな衛星を持つことができます。

ありがとう、ジェームズ。惑星を中心体ではなく、大きな軌道体として持つことについてどう思いますか?それは私が遊んでいた別のアイデアです。十分に大きいので、馬蹄形のセットアップがより妥当ですが、1つだけではなく、複数の小さなパートナーを持つことができますか?
わかりませんが、同じ軌道にある12個の大きな物体は安定しません
(WorldBuildingで)Ringworld Engineeringのクローンを前提としている場合、これらの衛星は積極的に安定する可能性があります。
@James:明確にするために、元の設定は、惑星によって周回された星であり、惑星は、その周りの馬蹄形の衛星によって周回されていました。私が言っているのは、衛星ではなく、1つの大きな質量とその大きな惑星とホーシュー軌道を共有する他のオブジェクトによって軌道を回る星を持つ方が実現可能でしょうか?それを衛星としてのそれらから、巨人と軌道上の一連の惑星に切り替えてください。通常、馬蹄形軌道には2つのオブジェクトしかありませんが、それは必然的に当てはまりますか?代わりに、1つの大きなオブジェクトと複数の小さなオブジェクトでしょうか?
12は自然に発生することはなく、身体との相互作用が多すぎます。いくつかのトロイの木馬が可能かもしれませんが、12ではありません
userLTK
2018-04-12 01:04:02 UTC
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あなたのコメントに答えますが、それはあなたの質問に非常に関連しています

明確にするために、元の設定は星であり、惑星によって周回され、次に馬蹄形の月によって周回されましたその周りに。私が言っているのは、衛星ではなく、1つの大きな塊とその大きな惑星とホーシュー軌道を共有する他のオブジェクトによって周回する星を持つ方が実現可能でしょうか?それを衛星としてのそれらから、巨人と軌道上の一連の惑星に切り替えてください。通常、馬蹄形軌道には2つのオブジェクトしかありませんが、それは必然的に当てはまりますか?代わりに、1つの大きなオブジェクトと複数の小さなオブジェクトにすることはできますか?

月が多い惑星が必要な場合は、惑星の丘の球を増やします。それは、惑星の質量を増やすか、惑星をその星からさらに遠ざけることによって行うことができます。惑星をGoldilocksゾーンに配置する必要がある場合は、星を大きくします。星を大きくしすぎないでください。居住可能な惑星が発生するには寿命が短くなりすぎます。あなたの星が2.5または3太陽質量を超えている場合、惑星が形成され、月が冷えるには寿命が短いかもしれません。

丘の球が大きくても、1ダースがそれを押しています。軌道は長期安定性のためにそれらの間の距離を必要とし、12はおそらく多すぎます。共鳴のために各距離に3/2を掛けると、共鳴がなくても、それは十分に公正なボールパークの見積もりです。最も外側の月は、惑星から最も内側の月の130倍の距離にあり、最も内側の月はできません。大きな惑星に近すぎるか、かなり急速な潮汐力を受けて、惑星を内側または外側に引き寄せる必要があります。

それらのいくつかを小さくて遠くにすると、12の衛星は簡単です。木星には数十の月がありますが、大きな月は4つだけです。

馬蹄形(またはトロイの木馬)で軌道を共有しても、近くにある大きな軌道オブジェクトによって馬蹄形軌道が乱されるため、衛星を追加するのに役立ちません。言い換えれば、軌道を共有する2つの衛星の周りに余分なスペースを作成する必要があるため、2つを馬蹄形に入れて、大きな衛星の安定軌道の総数を実際に増やすことはありません。これで、大小を行う場合、いくつかの小物を使用できますが、大小を問わず、ある程度の安定性があります。2つが限界です。

馬蹄形の軌道はトロイの木馬の軌道と非常によく似ています。 2つの衛星の公転周期が十分に近い場合、それらは互いの鞍点に引っ掛かり、決して交差しません。それらが互いに少し離れている場合、キャッチアップ衛星は鞍点を通過することができ、2つの衛星は馬蹄形のダンスを受けるときに場所を切り替えることができます(ちょっとソート)。



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