如果恆星鎖行星,行星鎖衛星,那麼它們之間達成潮汐鎖定的重力梯度還會平衡嗎?這樣的情況宇宙中可不可能存在?我寫小說想用這樣的結構。如果科學上不存在,就只能換一個思路了。

如果成立的話,會不會恆星、行星、衛星形成一條線?永恆日食或是月食呀?(估計不會,因為行星自轉=行星公轉,但不等於衛星公轉


希望渺茫。

太陽系沒有被潮汐鎖定的行星,只有水星處於一種準鎖定狀態——2:3軌道共振。

但太陽系之外,我們發現了大量的熱木星。

潮汐力與兩個星球距離的3次方成反比,潮汐鎖定需要的時間與距離的6次方成正比。對於特定距離和質量的星球,直徑越大或者說密度越低越容易被潮汐鎖定。流體的星球比固體星球更容易被鎖定。

因此我們有理由相信,被恆星潮汐鎖定的行星是有的:那些熱木星,主要由氣體組成離恆星很近,溫度很高所以直徑膨脹得很大,我們高度懷疑絕大多數熱木星都已經被潮汐鎖定了。

然而被潮汐鎖定的行星一定是離恆星很近的,因此它的希爾球很小……【注1】

被潮汐鎖定的行星的自轉一定是很慢的——因為自轉週期等於公轉週期。自轉慢就意味著同步軌道很高——軌道不夠高的衛星,其公轉會比行星的自轉還快……【注1

任何軌道遠低於同步軌道的衛星都是不穩定的,它們會墜毀在行星上……【注1】

為了能達到同步軌道,衛星必須離行星很遠,這多半都已經超出了行星的希爾球,衛星會被恆星的引力奪走……【注1】

因此,被潮汐鎖定的行星,是不大可能有衛星的,即使偶爾俘獲一顆衛星,多半也會在不就之後失去——不是飛走就是墜毀。

沒有衛星,它鎖定誰?

【注1】

對於這幾點,在我的另一個回答裏都有詳細討論:

水星為什麼沒有衛星??

www.zhihu.com圖標


只能有一對潮汐鎖定,如果兩兩潮汐鎖定,衛星相當於運行在L1或L2點,是不穩定的,會偏移軌道


可以。成不成一條線都可以。對於時間跨度為數年到數十年的文學作品,天文上的「軌道不穩定」「自轉將重新加速而打破平衡」之類不構成問題,平衡出現足夠的變化需要的時間太長了。

舉例:

在半人馬座阿爾法星B附近放一個這樣的系統。

行星 自轉週期207地球日 公轉週期207地球日 質量設置與現實推測的該系統行星相近

通過設置軌道參數、磁場、大氣等讓其位於宜居帶內並可以支持碳基生命

衛星 自轉週期22地球日 公轉週期22地球日 質量設置與土衛三相近

在宇宙沙盒2的模擬中,該系統可以在一般小說的時間跨度裏穩定運行。

在這個系統裏再來一個潮汐鎖定的宜居行星也是可以的。

比鄰星的行星。質量設定與現實相似。

公轉週期12.9地球日,自轉週期13.4地球日。與現實成分的差異以彗星轟擊解決,彗星碎片在內軌道逐漸瓦解。

盡量不要參考水星。水星每公轉2圈可以自轉3圈。這種自轉時間:公轉時間不是1:1的情況稱為軌道共振。

科幻小說裏比這還不穩定很多的結構並不少見,不妨礙它們中的一部分成為經典。例如拉里尼文的環形世界不但需要出離憤怒的超高強度物質而且幾十年就會撞向恆星。如果你的故事衝突需要特異的天體系統,無需那麼在意天體系統本身的穩定性。


兩個行星之間相互潮汐引力鎖定可以的,恆星與行星之間好像沒有聽說過。


當然可能了,比如有一顆恆星,在比水星軌道更近的距離裏有一個類似冥王星-卡戎的雙星系統

在這種情況下確實有可能會形成你說的永恆日食或者永恆月食,但並非一定會,因為還需要考慮衛星的公轉軌道傾角,天平動


潮汐鎖定意味著該行星的一面不停接收著恆星的熱量,沒有散熱的機會,然後嘛。。。booom


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