两颗行星碰撞会怎么样(两个行星会共享同一轨道吗?)

尽管有时彗星或行星碰撞会带来一些危险,但我们的太阳系其实是个很棒的安定之所,只要太阳还在,它的八颗行星就会不出意外地在自己的轨道上平稳运行。但是整个太阳系都是如此吗?在筛选了伊森说的诸多问题和建议后,我选出了这个由迪·赫利提出的出色的问题:

太阳系中的两颗行星有没有可能共用同一个轨道?

这确实是个很好的问题,而且在我们的太阳系有迹可循。

根据国际天文联合会的说法,一个轨道体需要具备三个特征才能称之为行星:

它需要具备静水平衡,或者有足够的重力把它拉扯成球状(再加上任何旋转效应都会使其变形)。

它需要围绕太阳而不是其他的天体旋转(像是围绕其他的行星旋转)。

它需要清除其运行轨道上的其他行星小数或者行星竞争者大流量套餐们。

严格来说,这个定义的最后一项就已经排除了两个行星共用一个轨道的可能性,因为一个轨道上如果有两颗行星的话那么就不能算清除。

但为什么要担心技术上的定义呢?让我们来想想两个像地球一样的行星是否有可能共用一个环绕着他们恒星的轨道吧。关于共用轨道最大的担忧当然是关于引力,引力可以通过两种方式摧毁一个双重轨道。一种是通过引力的相互作用将其中一个行星狠狠踢走,把它送去太阳或者离开太阳系,另一种是两个行星之间的引力吸力会使他们互相融合,导致一场壮观的大爆炸。

事实上,后一种情况在太阳系还只有数千万年的时候就曾在地球身上发生过。这场爆炸导致了月亮的形成,而且很可能在地球表面引起了一次重大的重铺事件。

占用完全相大流量套餐同运行轨道的两颗行星并不会运行的很好,因为在这种情况下没有真正的稳定性。你最多只能寄希望于一个准稳定的轨道,技术上来说,在无限的时间尺度上一切都是不稳定的,但你可以在上述的两件坏事发生之前获得长达数十亿年的稳定格局。为此,我想介绍一个概念给你:拉格朗日点。

如果你只考虑太阳和单个行星这两个质量体,会有5个点(被称为拉格朗日点),每个周围都是太阳和这个行星之间的引力作用相互抵消的地方,在拉格朗日点上三个天体将永远在稳定的轨道上运行。不幸的是,这些拉格朗日点中只有L4,L5两个点是稳定的,任何在其他三个点(L1,L2和L3)开始的天体运动都会运行出轨道,最终以与其他行星碰撞或者被弹出轨道收尾。

但L4大流量套餐和L5是小行星聚集的点。在庞大的气体世界中有数以千计的小行星,甚至地球自己也有一个:3753号行星克鲁斯尼,它现在就在我们地球的准稳定轨道上运行。

尽管在十亿年的时间刻度上这颗行星算不上特别稳定,但对于两个共用同一轨道的行星来说,这绝对是一种可能的类似情形。还有一种可能是与地球/月亮星系(或是冥王星/卡隆星系)很像的二元行星,不同之处在于两个星体间没有明确的“胜者”来决定谁是行星谁是卫星。如果你发现一个星系中的两颗行星质量或大小相当,仅仅相隔一小段距离,那么这个星系就可以被称为二元星系或双行星星系。最近的研究显示这种情形事实上是可能存在的。

但还有一种方法可以达成共用轨道的情况,这种方式是你之前不大流量套餐觉得会稳定的运行方式:那就是两个行星在分开的轨道上运行,一个在另一个的轨道内部,当内部轨道超越外部轨道时行星之间可以实现周期性的交换。也许你觉得这太疯狂了,但是我们的太阳系中就有这样的例子,土星的两颗卫星,土卫十一和土卫十就是这样的。

每过四年,不管哪个卫星在内部轨道(距离土星更近)超越了外部的卫星,它们之间的引力都会把内部的卫星向外拉,同时外部卫星向内部移动,它们就会实现轨道交换。

在过去的25年中,我们观测到了不少这两个卫星共舞的情形,到目前为止,我们可以断定这样的格局在太阳系的有生之年都一直稳定存在着。换句话说,我们完全可以想象在我们星系中的其他地方也有以这种方式稳定运行的两颗行星(而不是卫大流量套餐星)的星系。

不幸的消息是,至少对现在来说是不幸,在我们的恒星周围,那些已经被发现的数以千计的行星中还没有任何二元行星的候选者。(你可能在数年前听说过一个,但这种说法已经被收回了。)当然,我们的技术也还没有进步到探索系外行星的卫星的程度,但我们对它们在那里的存在满怀着期待。

现实情况是这些共享轨道的情形在预期中是很少存在的,但没少到我们永远发现不了的程度。如果有一个更好的寻星望远镜,在10年时间内,我愿意打赌我们可以在一百万颗星星中发现所有上述三种共享轨道的例子。引力定律和仿真实验告诉我们这样的星系是存在的,唯一需要我们做的就是去发现它们。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. forbes-大流量套餐 Dylan

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