題:
自然衛星是否可以存在於地球靜止軌道上?
HDE 226868
2014-08-22 22:07:37 UTC
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在瀏覽Physics SE時,我注意到一個關於地球靜止軌道上衛星的問題(與我在這裡詢問的無關),有一段時間我將其解釋為是指天然衛星(例如月亮)。所以我想知道:地球靜止軌道上是否存在自然衛星?

然後我停下來思考。對於大型氣體巨人,如木星,太靠近地球的衛星可能是致命的(對月亮而言)。如果它冒險進入星球的羅氏極限以內,那就是吐司。但是,有一個好消息:羅氏極限值取決於基體和衛星的質量和密度。因此,也許這個原因不適用,因為高質量的天然衛星可能能夠生存。因此問題就改變了:

足夠高質量,高密度的自然衛星是否可以在其主體上佔據地球靜止軌道?

我想知道問題中是否存在不准確之處。蟑螂極限既不取決於所關注物體的密度又不取決於其質量。相反,它取決於兩個物體的密度/質量以及一個物體的半徑。參見http://en.wikipedia.org/wiki/Roche_limit#Rigid-satellite_calculation
另一件事是,要使衛星免受潮汐影響,它不必具有低質量和低密度的特點。相反,衛星必須是“高質量”和“高密度”。冥王星的“夏隆”之類的更大(因此更重)的衛星將傾向於留下。因為對於較重/更密集的衛星,羅氏限制較低。
謝謝,@Krumia我簡直不敢相信。在發佈公式之前,我檢查了幾次公式,但是我必須混淆了主要公式和附屬公式。
@Krumia啊,現在我知道我在想什麼。更大質量的衛星意味著兩者之間的引力更大,這意味著兩者之間的距離會更近,從而可能會抵消羅氏限值較小的影響。我可能會撤消編輯。
六 答案:
HopDavid
2014-08-24 09:46:56 UTC
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是的。 夏隆在冥王星同步軌道上。冥王星和Charon互鎖。

有趣。我沒有考慮冥王星和夏隆。這是一個很好的例子。我要指出的是,這是一種特殊情況(即,夏隆不必總是向冥王星展示相同的面孔)。
Walter
2014-08-23 01:07:28 UTC
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當然,自然衛星(月球)的軌道周期可以等於其宿主的自旋週期(前提是這種軌道可以進入)。但是,可能產生這種鎖定的潮汐摩擦非常微弱,因此這將是難得的機會。而且,其他衛星或它們的宿主恆星對軌道的擾動可能會使月亮脫離這樣的軌道。而不是他們的主人的旋轉期。地球月球就是這種情況(您可能會說地球處於“靜止平穩”軌道上),並且自然發生在行星與其月球之間的潮汐相互作用中。

LocalFluff
2014-08-23 00:32:02 UTC
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小行星要進入對地靜止軌道,將需要非常精確的軌跡。這不是偶然發生的。提供太空飛行的公司必須做出真正的努力,將客戶的通信衛星放置在那裡。對地靜止不是一個非常穩定的軌道。隨著地球自轉,隨著衛星每天越來越靠近和遠離月球,月球不斷變化的引力將其拉出地球靜止軌道。 GEO距月球的距離約為十分之一。衛星需要其小型火箭發動機進行重複的駐地保持操作,以便停留在那兒。除了月亮,地球在任何軌道上都沒有持久的天然衛星

這不能回答問題。 OP並沒有詢問這是否容易,但是是否有可能。我看不到任何原因,為什麼行星不能在靜止軌道上有月球(我不想使用“地球靜止”一詞,因為它僅指地球)。實際上,冥王星的月亮[Charon](http://en.wikipedia.org/wiki/Charon_(moon))在冥王星周圍處於同步軌道(它們相互[潮汐鎖定])(http://en.wikipedia.org / wiki / Tidal_locking))。靜止的軌道不會太遠!此外,您提到的地理衛星上的擾動可能會或不會影響巨大的衛星
@Etienne Pellegrini如果它們被潮汐鎖定,則它們具有固定的關係。從月球看,地球不會在天空上移動。衛星無法永遠停留在靜止的軌道上。太陽,衛星軌道的偏心率,潮汐力會隨著時間的推移而改變其軌道。
好吧,我同意,軌道會隨著時間而改變。但是這些變化可能足夠緩慢,以至於您可以認為該軌道在一定時間範圍內是靜止的(可能相當長,月球繞地球的軌道並沒有迅速變化……)。說出由於擾動而不可能形成靜止軌道就像說永遠不可能成圓形軌道。我想這全都取決於所考慮的時間範圍
不幸的是,我同意@EtiennePellegrini的觀點,儘管這是值得深思的,但這並不能回答我的問題。例如,將來有可能將一個小(讀取:非常小的)小行星移入地球靜止軌道(請參閱您感興趣的問題http://astronomy.stackexchange.com/questions/6182/would-bagging-an -小行星破壞有價值的科學知識)。
我當時正在考慮被地球捕獲的天然衛星。您的問題更廣泛。我對此不太了解。霍普戴維(HopDavid)在這裡很好地指出,冥王星-夏隆(Lulu-Charon)等雙行星趨於獲得同步軌道。潮汐力有助於使行星和月球的自轉同步,而不僅限於其自身的軌道。
-1
Максим Трофимов
2015-03-31 13:06:12 UTC
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夏隆和冥王星是不好的例子。它們具有可比的質量:冥王星的重量僅是Charon的9倍(地球的質量是月球的81倍),因此該系統的質心位於主體外部(距冥王星表面約1000公里)。

衛星的主要問題是羅氏極限。對於Eath-Moon系統,羅氏半徑從中心到中心大約為15500 km(從地面到地面7400 km)。地球的對地靜止軌道距離地球中心42 164或距離大地水準面35 786(海平面)。它僅在赤道平原上工作(月亮向地球赤道傾斜18,3-28,6)。因此,地球大小的行星可以在對地靜止軌道上擁有月球大小的衛星。在遙遠的過去,我們的月亮距離更近了-可能約有5萬公里(中心到中心約有6萬公里)。

為什麼羅氏極限比對地靜止軌道要近得多?
John Liungman
2018-02-15 19:03:03 UTC
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對地靜止軌道要求:*物體之間的精確距離,為期一天的軌道周期。*赤道軌道,因此衛星始終在同一緯度之上(如果不是,則稱為地球同步軌道)*環形軌道。

僅靠偶然的機會使這些參數之一完全正確是不可能的。如果我們找到了同時定位這三顆衛星的人造衛星,那麼我們可能必須開始考慮是否有某種外星文明將其放置在衛星上的可能性。

stanley dodds
2014-09-01 17:51:33 UTC
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夏隆和冥王星被潮汐鎖定,月球也被鎖定。所以你可以說地球與月球處於地球靜止軌道。實際上,直到月球進入地球對地靜止軌道,地球的自轉已經並且將繼續減慢。
潮汐鎖定與在GEO中不同。在GEO中,月亮將始終位於天空中的同一點,但事實並非如此。
但是,在冥王星和Charon的情況下,它們是相互鎖定的,因此Charon保持在冥王星上方的固定點,而Pluto則在Charon上方的固定點。因為兩個對象的大小相似,所以出現了該位置。


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