¿Por qué las órbitas retrógradas son más estables que las programadas?

11

Con respecto a la dinámica del sistema solar, es decir, planetas en sistemas estelares y lunas en sistemas planetarios, esto se menciona a menudo en la literatura, pero es difícil encontrar un buen análisis / explicación de este fenómeno.

orbit Fiasco Burnett
fuente
La aclaración ayudaría. Si te refieres a la dirección de rotación versus la dirección orbital para los planetas, entiendo que este es un problema permanente en los modelos actuales de formación del sistema solar, ya que la mecánica de fluidos nos da predicciones que no coinciden con la observación. Los modelos estándar proponen que la acumulación planetaria comenzó como vórtices en el disco planetario similar a un fluido, y los planetas obtuvieron su rotación de programa allí. Pero si aplica la mecánica de fluidos, encontrará que los vórtices retrógrados son significativamente más estables que los programados.
zibadawa timmy

Respuestas:

5

En cualquier sistema de cuerpos en órbita, el tiempo que dos cuerpos pasan cerca determina la perturbación gravitacional mutua de cada cuerpo sobre el otro.

Si ambos cuerpos están orbitando en la misma dirección, el cuerpo interno (más cercano a la masa central [estrella primaria, por ejemplo]) superará a la externa, porque está orbitando a una velocidad angular más rápida. Debido a que ambos cuerpos orbitan en la misma dirección, tendrán una gran cantidad de tiempo cerca uno del otro, y más tiempo para molestarse mutuamente. Esto es especialmente pronunciado cuando las dos órbitas son adyacentes y cercanas.

Por otro lado, si dos cuerpos orbitan en direcciones opuestas, pasan muy poco tiempo cerca, por lo que se minimiza la perturbación gravitacional. Pasarse uno al otro sucede muy rápido.

Por analogía, compare la cantidad de tiempo que dos vehículos pasan cerca uno del otro en una carretera cuando uno pasa al otro y va en la misma dirección. Un pasajero en uno podría tener tiempo para estudiar el otro vehículo con gran detalle. Luego, compare dos vehículos que se mueven en direcciones opuestas; cualquier pasajero solo podría tener una breve visión del otro vehículo de cerca. La cantidad de tiempo para que un pasajero estudie el otro vehículo es análoga a la cantidad de perturbación gravitacional que un cuerpo en órbita tendrá sobre otro.

Un problema similar ocurre cuando los períodos orbitales de dos cuerpos son proporciones simples entre sí (resonancia orbital). El tirón repetido de ambos cuerpos entre sí en el mismo lugar en sus órbitas crea una distorsión aditiva en esa ubicación en sus órbitas. Este problema ocurriría en ambas situaciones: orbitando en la misma dirección y direcciones opuestas.

Aunque el razonamiento es simple, la cantidad exacta de perturbación es bastante compleja. Un problema "simple" de 3 cuerpos requiere el uso de matemáticas avanzadas (mecánica celeste).

RC Martin
fuente
Wow, qué gran explicación. Gracias por eso.
Fattie
Mientras que los objetos retrógrados pasan menos tiempo entre ellos, se pasan entre ellos con más frecuencia. Creo que, en general, el efecto debería ser bastante similar.
userLTK