03.02 为什么一个轨道上只有一颗行星?在地球轨道上还可以再塞进一颗行星吗?

世间万相归于空寂


为什么一个轨道上只有一颗行星?在地球轨道上还可以再塞进一颗行星吗?

行星的定义就将这个可能性给排除了,因为作为行星必须能清理轨道上的其他天体,也就是说形成之初它即已经清理干净轨道内的尘埃带和小行星等天体了,这个结果让轨道内无法生成第二个大型天体,比如下图原始恒星盘:

围绕着TW - Hydrae的原始恒星盘中拥有可能隐藏行星的光环裂缝。很明显这个行星已经成型,它已经清理干净了自己轨道上的尘埃带留出了一条清晰的轨迹!

还有这些也是未来的恒星系胚子

不过本问题并非讨论是否能形成这样的可能,而是能否放入一个行星,或许可以从拉格朗日点来稍作考虑:

从这个地日系的拉格朗日看,L3和L4以及L5都可以放一个,并且放入后又会增加2个拉格朗日点,看上去似乎可以放5个行星,并且相互制约,看起来能构成稳定的系统,但这些拉格朗日点上的行星构成了一个极为复杂的平面三体或者多体运动,这个似乎有些超出了当初的设想,轨道改变是肯定的,但如何动向答主无法验证此理论,哪位读者可以帮忙计算一下!

如果在其他位置上放置行星的话,即使当初与地球的公转速度一致也会在后续的公转过程中受到其他行星引力的扰动逐渐失去同步,那么在45亿年的历史上,早已和地球相撞合并成一个天体,地球的形成历史上是否有过这样的惨烈经历我们已经无从查证,但几乎可以肯定的是一山不能容二虎的道理同样适用于天体运行规则!


星辰大海路上的种花家


答:对于行星围绕恒星运行的情况,在同一轨道上,是几乎不可能存在两颗大行星的。


对于八大行星,在各自的轨道上运行,都只有唯一一颗大行星;其实在理论上,只要多颗行星所处轨道精确吻合,那么多颗行星是可以存在于同一轨道上的。

但是在实际当中几乎不可能,就算在一段时间内两颗行星的轨道精确吻合,也会因为其他大行星的引力慑动影响,导致两颗行星的轨道有所偏离。

这种偏离哪怕是一厘米,在数万年乃至数亿的时间里,两颗行星的轨道差异将会逐渐被放大,直到两者相撞后,或者相互吸引聚合在一起,或者碰散后形成一个小行星带。


拉格朗日点

不过还有一种情况,就是两个天体中的一个质量相对较小,就可能形成轨道共振效应;比如在木星轨道上,就在太阳-木星拉格朗日L4和L5上,各自存在一个小行星群,其中最大的天体长度有370公里。

天文学上的拉格朗日点L4和L5,属于自平衡点,质量远小于太阳和行星的天体,在此处可以达到自平衡,并永远运行下去;但是目前科学家还未发现地球-月球的拉格朗日点L4和L5上有小行星。


三体问题

如果第三颗天体的质量太大,那么就很难与太阳和行星形成稳定系统,这在天文学上叫做三体问题,是没有一般性解的,只有限制性解。

在理论上,三个天体可以达到稳定状态,目前科学家已经发现了十几个三体问题的稳定解;只不过需要的初始条件要求很高,实际当中不可能达到。


好啦!我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


理论上,可以塞下N多颗,直到塞满

现实下,只且只能有一颗

这是因为。。。

根据牛顿的三个定律,我们去计算推演天体的绕星运动的时候,我们会发现,轨道线速度是轨道高度与万有引力的函数,

简单地说就是,相同轨道上稳定运转的天体,其线速度由天体与母星之间的万有引力决定!

而我们知道,万有引力是质量的函数,所以,两颗天体之间的万有引力,将由母星质量和天体质量共同决定,

相对于绕同一母星的不同天体,因为母星质量已确定,那么,这个两个天体质量不同,万有引力就不同,两个天体落入同一个轨道,其轨道线速度就不同!

因为质量不同,导致线速度不同,那么如果线速度不同,相撞将是不可避免的!

在太阳系诞生之初,在那个混沌无序的状态中,诞生两个质量一模一样的天体已一模一样的速度和角度闯入太阳引力漩涡的概率有多大?……0


丢了自己259793923


题主一门心思想在地球轨道之上再塞进一颗行星,那我们就来聊聊这个话题吧。

在我们这个宇宙中,一般来说一个轨道上都只有一颗行星。宇宙这种布局在我们看来简直是太浪费了,但没办法,事实就是这样。国际天文联合会在给行星的定义中也强调了这一点。那就是做为行星,它必须清除其轨道附近的物体,并且在自己的轨道上不能有比自己大的物体存在。

造成这种结果的原因和行星的形成有着密切的关系。我们知道,太阳系在形成之前是一团由气体和尘埃组成的原始星云。后来星云中的物质在万有引力作用下,慢慢集聚成无数大小不一的“单元体”。这些“单元体”伴随着尘埃气体继续集聚,最终有99.86%的物质都被吸积到一起,从而形成我们今天所看到的太阳。



整个星云在吸积的过程中,会向漩涡和气旋那样旋转起来,由于在旋转中产生的离心力与太阳的引力相抵消,那些不到1%的在太阳吸积过程中漏网的物质便永远留在了还绕太阳的轨道上。这些物质在万有引力的作用下都在各自的轨道上继续吸积,从而形成一个个行星和卫星。

在太阳系形成之初,系内的秩序还是非常混乱的。那时的太阳系,天体碰撞事件频发,因而就产生了众多的天体碎块。这些碎块或是被甩出太阳系,或是被太阳所吸积,还有更多都留在了环日轨道之上(比如火星和木星之间的小行星带)。



国际天文联合会都已经给行星这样定义了,行星面对自己轨道上的“杂乱物体”岂能容忍。它们年复一年像出租车“扫街”那样把自己轨道上的物体都吸积过来,从而使自己在轨道上独霸一方。

这种情况说起来很简单,但实际情况却有点复杂。比如在木星的轨道前后60度角的拉格朗日点(L4和L5)上共聚集了数千颗小行星。它们被人们称为特洛伊群小行星。这些小行星在木星的轨道上前呼后拥,伴随木星同步运行,好不拉风。


拉格朗日点示意图

特洛伊群小行星


同样的现象还出现在土星之上。这就是土卫十三和土卫十四。这两颗卫星也是处在土卫三轨道前后60度角的拉格朗日点之上伴随土卫三同步运行。

在土星的卫星中,最让人不可思议的是土卫十和土卫十一。这两颗卫星的大小分别是181千米和116千米,它们的轨道半径仅仅相差50千米,因此可以说它们哥俩是在同一轨道上运行的卫星。



这两颗卫星由于运行速度有所不同,它们每隔4年就会相遇一次。每逢它们相遇时,并不是我们想象中的惨烈的撞击,而是换着轨道玩,来巧妙地相互避让对方。这种有趣的现象不是魔术,而是万有引力导演的结果。

当土卫十快要追上土卫十一的时候,它们之间的引力会加大。在它们的相互牵引下,后面的土卫十会加快速度向着高轨方向移动,而前面的土卫十一则会由于速度的减小而降轨。这样一来,它们小哥俩就会很默契地避让过去。避让之后它们会再次通过引力来恢复各自原来的轨道。
卡西尼号拍摄的土卫十和土卫十一

哪天如果有不长眼的流浪行星撞入地球的轨道,可以想象,只有一种情况地球才会与闯入者相撞,那就是闯入者和地球质量相当,并且是逆向而行。如果这是一颗小行星,并且以极慢的速度来接近地球,那么它就会在地球与太阳的拉格朗日点(L4或者L5)停顿下来,并且与地球保持相对静止的状态。在其它情况下,它们一般也是不会相撞的。这一点木星和土星已经给我们做了鲜活的演示。


探奇笔记


对于为什么一条轨道上只有一颗行星?在地球轨道上还可以再塞进一颗行星吗之话题,我个人认为,星系中的一条轨道上只会有一颗行星的存在,在地球的轨道上是不可以再塞进一颗星的。为什么会这样说呢?因为,太阳系八大行星轨道的形成,是由太阳(恒星)巨大的磁场之磁力线圈,


并在太阳均匀自转的连带性圆周牵引力作用下而形成的物理现象。太阳磁场拥有多少条稳定的磁力线圈,太阳系就会有多少条稳定的行星运行轨道。目前,太阳系八条轨道中的八大行星天体的形成,都是太阳历来(约50亿年)在持续核聚变燃烧的过程中,源源不断释放出来巨大数量的尘粒流物质,并先后分布围绕着各自的轨道上而运行,


实现尘粒流物质量的积累过程而形成现阶段的体现结果。由于每条行星运行轨道都是圆周循环运动现象,都是同一牵引力作用,鉴于在同一轨道上运行的物质其质量会有大少的不同,在同一牵引力作用下其运行速度就会有快与慢之分,这样,在同一圆周轨道上循环运行的物质,总有一天都是以大吃小的游戏规则而融进到行星体之中,

实现阶段性合并再合并,从而,实现在一条轨道上只会有一颗行星存在之必然现象。由此可见,在恒星系之中的一条轨道上只会有一颗行星的存在,在地球的轨道上是不可以再塞进另一颗行星的,就算是塞进,最终结果也会被地球无情地吞噬的。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的有道理,希给个点赞并关注我,欢迎大家一起来讨论或发表己见。宇明于东莞市。(注:原创作品,版权所有,抄袭必究。)


地外天使


可以,而且可以塞进两颗行星。

两百多年前,法国数学家拉格朗日就推算出,在地球轨道附近,有五个点,可以允许其他天体存在,但是只有两个点能够长期稳定存在。我们先仔细分析一下下面的五个点。首先,拉格朗日1点,该点的位置处于地球和太阳引力的平衡点,也就意味着该点的天体所受的太阳和地球引力完全抵消,会以匀速速直线运动的方式前进,显然不能长期稳定存在,需要消耗少量燃料才行。拉格朗日2点,你可以把太阳和地球想象成一个整体,天体围绕这个整体运转。但是由于地球轨道是椭圆,不是正圆,同样不能长期稳定存在,需要少量燃料维持。拉格朗日3点很简单,不用解释,同样是因为地球轨道是椭圆,不能长期稳定存在。只有拉格朗日4和朗格朗日5点,同时受到太阳和地球引力,由于他们分别和太阳地球组成等边三角形,所以引力的合力刚好指向太阳和地球的质心,因此可以长期稳定存在。

假如在这两个位置塞进两颗行星是没有问题的。在月球轨道前后60°的位置各有一个气体云团,在木星轨道前后60°的位置分别有脱罗秧小行星群,588和617号小行星。足以说明拉格朗日4和朗格朗日5点允许其他天体稳定存在。



旅行到宇宙边缘abc


在一个恒星系统中,每一个行星都有属于自己的轨道,而且这个轨道都是它独有的,但是行星围绕恒星运行的轨道都十分漫长,这条轨道上,是可以放置很多行星的,比如地球围绕太阳运行的轨道就长达十多亿公里,然而地球的直径只有12700公里左右,这条轨道上可以放下10万个地球,那为什么只有地球一个行星在这条轨道上运行呢?即便多出一个,在地球运行位置的轨道另一边运行都不行吗?



这是不可以的!其实行星定义中的一条就是清理了自己轨道上的大型天体,当然围绕行星运行的卫星除外,我们再看谷神星,虽然它的质量不够大,但是它之所以是一颗矮行星,主要原因就是因为它没有将自己轨道上的小行星完全清理掉,那么在它运行的过程中,就仍然会不断有小行星撞击到它的表面上,我们可以认为它是一个正在形成中的准行星,但它无法是严格意义上的行星。


其实行星独霸一条轨道是一个自然而然的过程,在同一条轨道上,本身就极难容纳两颗行星存在,我们在以地球为例,假如在地球轨道的另一面放置了一颗行星,而且前进的速度也与地球一样,这样设置的话在两者运行的过程中是可以相安无事的,但是行星的运行的过程中会受到外部因素的干扰,比如小行星撞击太阳风吹拂等等,这些都会改变行星的运行速度和状态,导致行星运行的速度变快或者变慢,那么只要它们的速度变得不一样,经过一段时间的运行之后,两者就会靠的很近,再加上彼此引力的作用,进而就会撞到一起了,所以同一条轨道上是不可以长时期存在两颗行星的。


太阳系形成的早期,地球的轨道上可能也有很多天体,甚至也有行星这样级别的天体,但是在各自运行的过程中,一定是会发生撞击合并现象的,所以在地球的轨道上,质量最大的地球清理了所有的其他天体,最终只有它留存了下来。

其他的行星当然也和地球一样,自己的轨道就是自己的地盘,只要闯入者质量不如自己大,一般都会被吃掉的。


科普大世界


这个问题不好回答,因为有坑。

首先是可以塞下俩地球的,比如这边一个,对面一个,在同一个轨道高度。但是这时候的地球就不是行星了,行星的定义包括清除掉轨道上其他天体。(心疼冥王星一秒)

抛开这个坑不谈,假如往地球与太阳的另一头放一个地球会怎样?开始的时候,这俩地球都会绕着太阳旋转,周期一样,几乎还是365天没变,可能变快一丢丢,但是不明显。

随着一年年过去,由于这俩地球受到其他天体引力不同,日积月累使得这俩地球的轨道有轻微的改变。轨道有轻微的改变,环绕周期就有轻微的改变。比如,一颗地球的环绕周期缩短了一秒。那么,在24*60*60=86400年之后,这俩地球就会到达一个最近的点,也可能比这个时间短,比如8万年就够了。最终这俩地球会相撞,变成一个行星。

当然啦,有很多在同一个轨道的小天体还是很常见的。比如土星环,虽然土星环过很多年也会消失。



蛋科夫斯基


行星是围绕恒星旋转的星球,可以是气态行星和岩石行星。它的质量要足够大,且在它的轨道范围之内必须清除大型天体。除了是围绕其行星轨道的卫星。


我们知道太阳系中有八大行星,分别是水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星。而冥王星被除名是因为科学家估错了它的质量,其实冥王星的质量太小了,比月球还要小。所以不符合行星的标准,被列入了矮行星。

如果将地球的轨道再加入一颗行星的话肯定是不可以的。因为每个行星轨道只能存在一个行星,假如地球的轨道多了一个行星,那么随着时间的推移,两个行星必定会运行到一个相近的区域,发生碰撞,然后碰撞的碎片聚集变成一个行星。


科学家发现在太阳刚诞生初期,地球的附近就有一个类似火星大小的天体,这颗行星名叫忒伊亚。忒伊亚与地球的运行轨道非常近,在某一天,因为引力的影响他们碰撞了,之后融合成了一个新的地球,碰撞的碎片飞散到太空聚集形成了卫星月球。

所以一个轨道上面不会出现两个行星。终有一天他们会相撞变成一个行星。


宇宙探索未解之迷


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异想天开?“万亿行星调查”项目将搜寻仙女座中的外星“灯火”

对外星生命的一项雄心勃勃的新探索正在寻找先进文明的光信号。

这个“万亿行星调查”(Trillion Planet Survey)已经开始使用一系列望远镜来搜索附近的仙女座星系以及包括我们在内的其他星系。

研究人员希望能发现外星文明发出的“光信号”,并表示到目前为止我们可能一直在寻找错误的地方。

这个雄心勃勃的实验几乎完全由埃默里大学(Emory University)的学生进行,使用了一套望远镜、一个“管道”软件和一点博弈论。

“首先,我们假设有一个文明与我们类似,或高于我们,正试图使用光束广播他们的存在。”

“这也许就是目前地球上正在开发的‘定向能’阵列式。”首席研究员安德鲁·斯图尔特(Andrew Stewart)说,他是埃默里大学的学生,也是卢宾小组的成员。

“其次,我们假设这种光束的透射波长是我们能够探测到的。”

“最后,我们假设这个信标已经亮了足够长的时间,我们可以探测到它。”

“如果这些要求得到满足,并且外星智能的光束功率和直径与地球文明等级一致,我们的系统就会检测到这个信号。”

在过去的半个世纪里,地球上主要的广播都是以无线电、电视和雷达信号的形式进行的,而这些正是像搜寻地外文明研究所(SETI)这样的项目所研究的。

然而,最近的进展意味着,我们现在可以通过光学信号进行搜索,从而大大提高探测距离。

斯图尔特补充说:“我们绝不是建议放弃搜寻地外文明计划的无线电搜寻而代之以光学角度。”

他说:“我们只是认为还应该探索光学波段。”

在2016年的一篇题为“寻找定向智能”(The Search for Directed Intelligence)的论文中,菲利普·卢宾(Philip Lubin),加州大学圣巴巴拉分校的实验宇宙学家和物理学教授,概述了“双盲”系统的基本侦测和博弈论,在这个系统中,我们和外星文明都不知道彼此,但都希望找到彼此。

这篇论文是基于加州大学圣芭芭拉分校卢宾研究小组开发的一种光子学的应用,这种光子学用于在太空中以相对论速度(即光速的相当一部分)推进小型宇宙飞船,以完成第一次星际任务。

这个正在进行的项目是由美国国家航空航天局的Starlight计划和亿万富翁尤里·米尔纳(Yuri Milner)的Breakthrough Starshot计划资助的,这两项计划都使用了UCSB开发的技术。

2016年的论文表明,我们今天正在开发的技术将是宇宙中最亮的光,因此能够被整个宇宙看到,并引发了对这个项目的讨论。

美国加州大学圣巴巴拉分校卢宾小组的研究员亚历克斯•波兰斯基(Alex Polanski)说,“我们目前正在进行调查(仙女座),准备启动所谓的‘管道’并投入使用。”

他解释说,由望远镜拍摄的一组照片将被拼接在一起,形成一张单独的图像。每一张都包含1/30的仙女座。

然后,这张照片将与一幅更原始的图像进行比较。在这幅图像中,除了恒星系统本身发出的光信号外,没有已知的瞬态信号——卫星或航天器发出的干扰信号。

调查照片的信号值应该与原始的“控制”照片相同,导致差为零。波兰斯基解释说,但是一个大于零的差值可能表示一个瞬态信号源。

这些瞬态信号将在斯图尔特开发的软件“管道”中进一步处理,以排除误报。

根据研究人员的说法,其他难以预测的因素还包括天空状况,这就是为什么在运行数据时,有几个望远镜监测仙女座星云是很重要的。

研究人员问,“如果有其他文明不那么羞于展示他们的存在、用更为直白的方式发出信号会怎样?”

卢宾说:“目前,我们假设他们没有使用引力波、中微子或其他我们很难探测到的东西。”

寻找任何地外天体观测者,是对耐心和乐观的一种锻炼。

van der Veen指出,仙女座距离地球250万光年,所以现在探测到的任何信号都至少在250万年前就已经发出了——这段时间足够让仙女座的文明在发出的光线到达我们这里时已经灭绝。

van der Veen说:“这并不意味着我们不应该去观察。”

“毕竟,我们寻找的是能告诉我们地球历史的考古遗迹和化石。发现古老的信号肯定会给我们提供宇宙中生命进化历史的信息,这将是惊人的。”

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