क्या एक प्राकृतिक उपग्रह भूस्थैतिक कक्षा में मौजूद हो सकता है?

Question

भौतिकी एसई के माध्यम से ब्राउज़ करते समय, मैंने भूस्थैतिक कक्षा में उपग्रहों के बारे में एक प्रश्न देखा (जो मैं यहां पूछ रहा हूं) से असंबंधित है, और एक पल के लिए मैंने इसकी व्याख्या प्राकृतिक उपग्रहों (जैसे एक चंद्रमा) के रूप में की। इसलिए मैंने सोचा: क्या कोई प्राकृतिक उपग्रह भूस्थैतिक कक्षा में मौजूद हो सकता है?

फिर मैंने रुक कर सोचा। बृहस्पति जैसे बड़े गैस दिग्गजों के लिए, चंद्रमा के बहुत करीब होने से चंद्रमा के लिए घातक हो सकता है। यदि यह ग्रह की रोश सीमा के अंदर उद्यम करता है, तो यह टोस्ट है। लेकिन अच्छी खबर है: रोश सीमा प्राथमिक शरीर और उपग्रह के द्रव्यमान और घनत्व दोनों पर निर्भर करती है। तो शायद यह कारण गैर-लागू है, क्योंकि उच्च-प्राकृतिक प्राकृतिक उपग्रह जीवित रहने में सक्षम हो सकता है। तो सवाल बदल जाता है:

अपने प्राथमिक शरीर पर पर्याप्त रूप से उच्च-द्रव्यमान, उच्च घनत्व वाला प्राकृतिक उपग्रह भूस्थैतिक कक्षा पर कब्जा कर सकता है?

Comments

मुझे आश्चर्य है कि अगर सवाल में कुछ गलतियाँ हैं। रोच सीमा चिंता में निकायों के घनत्व और द्रव्यमान दोनों पर निर्भर नहीं करती है। बल्कि, यह दोनों शरीर के घनत्व / द्रव्यमान और एक शरीर के त्रिज्या पर निर्भर करता है। En.wikipedia.org/wiki/Roche_limit#Rigid-satelic_calacle

— sampathsris

दूसरी बात यह है कि उपग्रह को ज्वारीय बलों से सुरक्षित रहने के लिए, यह कम द्रव्यमान और कम घनत्व वाला नहीं होना चाहिए। बल्कि, उपग्रह को उच्च-द्रव्यमान और उच्च-घनत्व होना चाहिए । प्लूटो के चारन जैसे बड़े (इस तरह भारी) उपग्रह बने रहेंगे। क्योंकि रोच सीमा भारी / सघन उपग्रहों के लिए कम है।

— संपतस्री

धन्यवाद, @Krumia मैं विश्वास नहीं कर सकता कि मैंने गड़बड़ कर दी। मैंने इसे पोस्ट करने से पहले दो बार फॉर्मूले की जाँच की, लेकिन मैंने प्राथमिक और उपग्रह को मिलाया होगा।

— HDE 226,868

@ क्रामिया आह, अब मुझे पता है कि मैं क्या सोच रहा था। एक अधिक विशाल उपग्रह का अर्थ दोनों के बीच अधिक गुरुत्वाकर्षण बल है, जिसका अर्थ है कि दोनों एक साथ करीब होंगे, संभवतः एक छोटे रोश सीमा के प्रभाव को नकारते हुए। मैं अपना संपादन अन-डू कर सकता हूं।

— HDE 226,868

Answer 1

बेशक, एक प्राकृतिक उपग्रह (चंद्रमा) अपने मेजबान की स्पिन अवधि के बराबर एक कक्षीय अवधि हो सकता है (बशर्ते ऐसी कक्षा सुलभ होगी)। हालाँकि, इस तरह की लॉकिंग उत्पन्न करने वाला ज्वारीय घर्षण काफी कमजोर होता है, इसलिए यह एक दुर्लभ मौका होगा। इसके अलावा, अन्य चंद्रमाओं या उनके मेजबान तारे से कक्षा में गड़बड़ी चंद्रमा को ऐसी कक्षा से बाहर कर सकती है।

दूसरी ओर, जो कुछ भी सामान्य है वह यह है कि चंद्रमा की परिक्रमा अवधि उनकी खुद की (उनके मेजबान की) स्पिन अवधि के बराबर होती है। यह वास्तव में पृथ्वी चंद्रमा के लिए मामला है (आप कह सकते हैं कि पृथ्वी "सेलेनोस्टेशनरी" कक्षा पर है) और स्वाभाविक रूप से अपने चंद्रमा के साथ ग्रह की ज्वारीय बातचीत का निर्माण करती है।

Answer 2

हाँ। चारोन प्लूटो सिंक्रोनस ऑर्बिट में है। प्लूटो और चारोन परस्पर ज्वार-भाटे हैं।

Comments

दिलचस्प। मैंने प्लूटो और चेरॉन पर विचार नहीं किया था। यह एक बहुत अच्छा उदाहरण है। मैं यह नोट करूंगा कि यह एक विशेष मामला है (अर्थात चारोन को हमेशा प्लूटो के सामने एक ही चेहरा पेश नहीं करना होगा)।

— HDE 226,868

Answer 3

यह एक क्षुद्रग्रह के लिए एक बहुत सटीक प्रक्षेपवक्र की आवश्यकता होगी जो भूस्थिर कक्षा में समाप्त होता है । यह संयोग से नहीं होता है। अंतरिक्ष प्रदान करने वाली कंपनियों को अपने ग्राहकों के संचार उपग्रहों को वहां लगाने का वास्तविक प्रयास करना होगा। और जियोस्टेशनरी बहुत स्थिर तरह की कक्षा नहीं है। चंद्रमा के अलग-अलग गुरुत्वाकर्षण उपग्रहों को उनकी भूस्थैतिक कक्षाओं से बाहर खींचते हैं क्योंकि उपग्रह रोजाना पृथ्वी के घूमने के साथ-साथ उससे और भी दूर चले जाते हैं। GEO चंद्रमा से दूरी का दसवां हिस्सा है। उपग्रहों को अपने छोटे रॉकेट इंजनों की आवश्यकता होती है ताकि युद्धाभ्यास को ध्यान में रखते हुए आवर्ती स्टेशन किया जा सके। चंद्रमा को छोड़कर पृथ्वी का किसी भी कक्षा में कोई स्थायी प्राकृतिक उपग्रह नहीं है ।

Comments

इस सवाल का जवाब नहीं है। ओपी ने यह नहीं पूछा कि यह आसान होगा या नहीं, लेकिन अगर यह संभव होगा। मैं किसी भी कारण से नहीं देख सकता कि एक ग्रह स्थिर कक्षा में एक चंद्रमा क्यों नहीं हो सकता (मैं भू-शब्द का उपयोग नहीं करना चाहता, क्योंकि यह केवल पृथ्वी को संदर्भित करता है)। दरअसल, प्लूटो का चंद्रमा चारोन प्लूटो के चारों ओर एक समकालिक कक्षा में है (वे पारस्परिक रूप से बंद हैं )। एक स्थिर कक्षा बहुत दूर नहीं होगी! मोरो, आपके द्वारा भू-संतों पर उल्लिखित अनुभूतियां बड़े पैमाने पर चंद्रमा को प्रभावित कर सकती हैं या नहीं

— एटिने पेलेग्रिनी

@ एटीन पेलेग्रिनी अगर वे ख़ुद को लॉक कर रहे हैं, तो उनका एक स्थिर संबंध है। चंद्रमा से देखे गए अनुसार पृथ्वी आकाश में नहीं जाती है। और एक उपग्रह स्थिर कक्षा में हमेशा के लिए नहीं रह सकता। सूर्य, उपग्रह की कक्षा की विलक्षणता, ज्वारीय बल समय के साथ अपनी कक्षा को बदल देंगे।

— लोकलफुल

खैर, मैं मानता हूं कि समय के साथ कक्षा में बदलाव होगा। लेकिन परिवर्तन धीमी गति से पर्याप्त है कि आप कक्षा समय की कुछ अवधि के लिए स्थिर होने के लिए विचार कर सकते हैं हो सकता है (जो काफी लंबी हो सकती है, पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की कक्षा बदलता नहीं है कि जल्दी से ...)। यह कहना कि स्थैतिक कक्षा संभव नहीं है क्योंकि परिक्रमण यह कहने जैसा है कि एक गोलाकार कक्षा कभी संभव नहीं है। मुझे लगता है कि यह सब माना जाने वाले टाइमसेल पर निर्भर करता है

— एटीन पेलेग्रिनी

मैं, दुर्भाग्य से, @EtiennePellegrini से सहमत हूं कि यह मेरे सवाल का जवाब नहीं देता है, हालांकि यह विचार के लिए भोजन है। उदाहरण के लिए, भविष्य में, एक छोटा (पढ़ा: बहुत छोटा) क्षुद्रग्रह को जियोस्टेशनरी ऑर्बिट में ले जाना संभव हो सकता है (अपने दिलचस्प प्रश्न astronomy.stackexchange.com/questions/6182/… देखें )।

— HDE 226,868

मैं पृथ्वी द्वारा कब्जाए गए प्राकृतिक उपग्रहों के बारे में सोच रहा था। आपका प्रश्न व्यापक है। मैं इसके बारे में ज्यादा नहीं जानता। यहाँ होपविद द्वारा यह एक अच्छी बात है कि प्लूटो-चारन जैसे दोहरे ग्रहों को समकालिक कक्षाएँ मिलती हैं। ज्वारीय बल ग्रह और चंद्रमा के घूर्णन में मदद करते हैं, न केवल कक्षा में ही।

— लोकलफ्लफ

Answer 4

चारोन और प्लूटो इसके बुरे उदाहरण हैं। उनके पास तुलनीय द्रव्यमान है: प्लूटो केवल 9 गुना भारी है जो चारोन (पृथ्वी चंद्रमा से 81 गुना अधिक भारी है), इसलिए उस प्रणाली में द्रव्यमान का केंद्र मुख्य शरीर (प्लूटो की सतह से लगभग 1000 किमी) के बाहर स्थित है।

उपग्रहों के लिए मुख्य समस्या रोच सीमा है। ईथ-मून सिस्टम के लिए रोशे त्रिज्या केंद्र से केंद्र (सतह से सतह तक 7400 किमी) से लगभग 15500 किमी दूर है। पृथ्वी के लिए भूस्थैतिक कक्षा पृथ्वी केंद्र से 42 164 या भू-सतह (समुद्र तल) से 35 786 है। यह केवल इक्वेटोरियल मैदान में काम करता है (चंद्रमा पृथ्वी के भूमध्य रेखा पर 18,3-28,6 झुका हुआ है)। तो, पृथ्वी के आकार के ग्रह का भू-स्थानिक कक्षा में चंद्रमा के आकार का उपग्रह हो सकता है। दूर के अतीत में हमारा चंद्रमा बहुत करीब था - संभवतः लगभग 50 000 किमी (केंद्र से केंद्र तक लगभग 60 000)।

Answer 5

जियोस्टेशनरी ऑर्बिट की आवश्यकता होती है: * एक दिन की कक्षीय अवधि देते हुए, निकायों के बीच एक सटीक दूरी। * एक भूमध्यरेखीय कक्षा, ताकि उपग्रह हमेशा एक ही अक्षांश से ऊपर हो (यदि नहीं, तो इसे भू-समकालिक कक्षा कहा जाता है) * एक गोलाकार कक्षा।

बस इन मापदंडों में से एक अकेले संयोग से बिल्कुल सही होने की संभावना बेहद कम है। यदि हमें एक उपग्रह मिलता है, जहां तीनों ही मौजूद हैं, तो हमें संभवतः इस संभावना पर विचार करना शुरू करना होगा कि इसे किसी विदेशी सभ्यता द्वारा वहां रखा गया था।

Answer 6

चारोन और प्लूटो को tidally लॉक किया गया है, जैसा कि पृथ्वी पर चंद्रमा है। तो आप कह सकते हैं कि पृथ्वी चंद्रमा के साथ एक भूस्थिर कक्षा में है। वास्तव में, पृथ्वी का घूर्णन तब तक होता रहा है जब तक कि चंद्रमा पृथ्वी के साथ एक भूस्थिर कक्षा में नहीं होगा, तब तक वह चंद्रमा से धीमा होता रहेगा।

Comments

ज्वॉइनिंग लॉकिंग GEO में होने के समान नहीं है। GEO में चंद्रमा हमेशा आकाश में उसी बिंदु पर होगा, जो यह नहीं है।

— jwenting 8

हालाँकि प्लूटो और चारन के मामले में, वे परस्पर बंद हैं, इसलिए चारोन प्लूटो के ऊपर एक निश्चित बिंदु पर रहता है, और प्लूटो के ऊपर एक निश्चित बिंदु पर है। यह स्थिति उत्पन्न हुई है क्योंकि दोनों वस्तुओं के आकार समान हैं।

— जेम्स के