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三個質量相差不大的恆星形成的穩定的三星系統會是什麼樣的軌道,有一個理線的數學模型即可
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  • 1 # 李志勇LZY

    基本元素週期構成宇宙;

    銀河系統控制各恆星系;

    建議邀問題人不要亂想;

    不存在問題沒法給你答。

  • 2 # 純野生科學家

    三星系統可以有無數種質量分佈,所以也就有無數種執行方式。僅銀河系中,就有1000億以上的恆星系,其中雙星甚至多星系統並不罕見,離太陽最近的恆星系就是一個三合星系統。越靠近銀河系中心,這樣的情況越多。

    多種多樣的執行模式——簡單有規律組。

    一些多星系統的執行是有明顯的規律可循的。最穩定的就是我們鄰居半人馬座三星的執行方式,一顆小個子單星繞著穩定的雙星系統旋轉,如下圖↓

    如果三顆恆星質量非常接近,它們也可以不停地變換夥伴,但在引力作用下保持整個系統的穩定。如下圖↓放在三維空間看的話,它是這樣的↓

    宇宙中多數三星系統的執行模式並不這麼清晰。不過有很多三星系統看似混亂複雜,但起碼還有規律可循。好比一個小數,你計算到小數點後六位時,會認為它是不迴圈的小數,但若計算到小數點後100位,就能發現它也許是迴圈的。如下圖↓還有更亂乎的↓暈嗎?我也暈。但這起碼還能找到規律。

    多種多樣的執行模式——複雜無規律組。

    在科幻鉅著《三體》中,作家劉慈欣就描寫了這樣一個詭異的世界。三顆太陽毫無規律地互相繞轉,組成了一個不穩定系統。一顆行星不斷被各顆恆星輪流捕獲和丟擲,使行星上很少見到規律的晝夜與四季,只有“能生存的恆紀元”和“無法生存的亂紀元”。圖:《三體》遊戲中,周文王和他的追隨者走在亂紀元的大地上,旁邊樹上掛著一個“脫水者”。

    這種地方現實中也是存在的,就在銀河系中心的巨大球狀構造中。在距銀河中心10光年的空間中,分佈著近1億顆恆星,打個比方,這相當於在太陽系柯伊伯帶以內空間塞進去二三十萬個太陽。所以這裡不存在“單星系統”,實際上你很難區分哪幾顆恆星屬於同一個系統。

    系統內部與外部的引力互相疊加或抵消,使天體的執行軌道毫無規律可言。各恆星間交換伴星、飛出本系統、物質掠奪甚至碰撞合併都在發生。混亂的世界中,唯有引力主導著一切。

    如果這種地方有行星,那行星環境真的可以用地獄來形容了。永恆的炙烤,沒有黑夜,抬眼一望全是太陽,后羿當場就把弓撅折扔了。《銀河帝國》中,人類將首都“川陀”設在了銀河系中心,我勒個去,分分鐘氣化解體的節奏啊。

  • 3 # 滿船清夢壓熙和

    三體問題啊。。。

    沒有解析解,也就是不能寫成標準的數學模型,也就是解析解,只有數值解。

    因為這個問題是3個二階常微分方程,而我們只能確定19階中的10個積分,3個動量積分,3個關於質心運動的積分,3個動量矩積分和1個能量積分。透過限制條件,比如能量時間和平面等可以再消去幾個。。

    倒是有不少現成的模型,比如太陽地球月亮就可以視為三體問題的一個解法。。。

    或者橢圓形以及八卦型。。。

  • 4 # 艾伯史密斯

    答:在我們銀河系中,有不少三顆恆星組成的三合星系統,比如目前的北極星(勾陳一)、半人馬座α星(南門二)、HD 188753,格利澤667等等,它們的繞行方式各有特點,但是對於差不多質量的三顆恆星,是很難在實際中長期穩定繞行的。

    三合星系統

    在我們銀河系中,有近2000億顆恆星,據估計,這些恆星當中的有超過一半的處於聚星系統當中,也就是由兩顆或者兩顆以上恆星相互繞行形成的天文系統,其中雙星系統是最多的,三合星系統也有不少,比如距離太陽系最近的南門二,就是一個典型的三合星系統。

    根據牛頓力學的描述,三顆恆星相互繞行屬於典型的多體問題,在理論上處於混沌狀態,極易受微小影響導致軌道發生巨大變化,使得三體問題不存在固定的解,只有當三顆恆星的質量相差較大時,形成限制性三體問題,這樣比較容易形成長時間穩定的三合星系統。

    在理論上,三顆恆星的質量越相近,就越難形成長期穩定的系統,如果三顆恆星的質量完全相等,就只有幾個特殊的情況能穩定存在,比如平面中三顆恆星形成等邊三角形,然後繞三角形中心旋轉,或者三顆恆星在一條8字軌道上執行。

    如果在三維空間中將更加複雜,對於三顆質量完全相等,初始引數又剛好形成穩定軌道的情況,在實際當中幾乎是不可能發生的。

    北極星

    目前的北極星是勾陳一,勾陳一是典型的三合星系統,距離地球434光年,在古代人們一直以為勾陳一是一顆獨立的恆星,在200多年前,英國天文學家赫舍爾用望遠鏡發現勾陳一存在一顆亮度較大的伴星——勾陳一B,兩者距離為3600億公里。

    直到2006年,哈勃天文望遠鏡又發現其中一顆較小質量的伴星——勾陳一AB,距離勾陳一27億公里。三者的繞行關係如圖中所示。

    半人馬座α星

    半人馬座α星在中國古代稱之為南門二,是距離太陽系最近的恆星系統,有大約4.2光年,也就是大劉《三體》中描述的三體星系。

    半人馬座三星的繞行方式和北極星完全不同, 半人馬座α星A和 半人馬座α星B相互繞行,然後小質量的比鄰星在遠處,繞著兩顆大質量恆星的質量中心執行,三顆恆星的質量分別是太陽質量的110%、90%和12%。

    格利澤667

    格利澤667是距離地球22.7光年的一個三合星系統,視星等只有5.89,其中格利澤667A(0.75⊙)與格利澤667B(0.65⊙)形成偏心軌道相互繞行,然後格利澤667C(0.38⊙)在遠處繞前面兩顆恆星執行,類似半人馬座α星的繞行方式。

    三合星系統的世界

    對於三合星系統,在任意一顆恆星周圍,也是可能形成行星的,比如半人馬座α星B周圍就存在一顆行星,比鄰星周圍至少存在兩顆行星,在三合星系統HD 188753當中,主星也至少存在一顆行星。

    如果恰好在某顆行星上形成了高階生命,那麼在它們看來,天上就有三顆“太陽”,而且每顆太陽的亮度隨著時間變化,就如《三體》當中三體文明的遭遇一樣。

    在我們銀河系中,除了三合星之外,還存在四合星,五合星,六合星,七合星等等,其繞行方式也更加複雜;比如北斗星當中的開陽星,就是一個七合星系統,開陽主星和開陽輔星各自又是雙星系統,其中開陽主星中的子星一又是一個三合星,子星二則是一對密近雙星。

  • 5 # zsF1driver

    開啟space engine就會發現三星系統大多都是一顆恆星圍繞著一個雙星系統執行形成的三星系統,恆星與雙星之間的距離遠大於雙星間旋轉半徑,這就簡單多了

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 請問蘋果套袋後一月左右為什麼幼果生長緩慢?怎麼加快生長?