211service.com
Tajemnica formacji planety typu Tatooine
Tatooine to przypominająca pustynię planeta Luke'a Skywalkera z filmów o Gwiezdnych Wojnach. Słynie z tego, że krąży wokół układu podwójnego gwiazd, tak że każdego ranka nad horyzontem wznoszą się dwa słońca.
Tatooine to fikcja. Ale w ostatnich latach astronomowie odkryli wiele prawdziwych egzoplanet podobnych do Tatooine, które krążą wokół podwójnych układów gwiezdnych – na przykład Kepler 16b, 34b i 35b
Ale jak zauważa Sijme-Jan Paardekooper z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii i kilku kumpli: istnienie planet w tych układach wprawia w zakłopotanie teorię powstawania planet.
A to rodzi interesujący problem: jak powstały te planety?
Dziś odpowiedź udzielają Paardekooper i spółka. Ci faceci symulują formowanie się planet w układzie podwójnym w odległości, na której orbitują te planety – dla 16b to zaledwie 0,7 j.a., mniej więcej w tej samej odległości, co Wenus od Słońca.
Wcześniejsze badania wykazały, że zmieniające się siły grawitacyjne w układzie podwójnym wzburzają każdą chmurę gazu i pyłu, zapewniając dużą prędkość spotkania między skałami. To utrudniłoby im połączenie i trzymanie się razem.
Jednak niektórzy astrofizycy sugerowali, że opór gazu – naturalna lepkość chmur gazowych – może tłumić ten efekt, umożliwiając mimo wszystko formowanie się planet podobnych do Tatooine.
Paardekooper i spółka mocno przyłożyli tę teorię do miecza. Twierdzą, że ich symulacje pokazują liczne perturbacje, którym opór gazu nie jest w stanie zapobiec. To sprawia, że obecne położenie planet Kepler 16b, 34b i 35b jest bardzo nieprzyjazne dla akrecji planetozymali.
Zamiast tego najbardziej prawdopodobny sposób formowania się planet podobnych do Tatooine jest znacznie dalej od ich słońc, gdzie warunki grawitacyjne są znacznie spokojniejsze. Planety te musiały następnie migrować do swojej obecnej pozycji przez wiele milionów lat, prawdopodobnie z powodu dynamiki obłoków gazu, o których wiadomo, że generują gradienty ciśnienia, które wymuszają planety do wewnątrz.
Jednak Paardekooper i spółka przedstawiają ciekawą prognozę. Mówią, że niezależnie od mechanizmu migracji tych planet, leżą one w tej samej odległości, co to, co musiało być wewnętrzną krawędzią ich macierzystych chmur gazowych. Są więc tak blisko swoich słońc, jak jest to teoretycznie możliwe dzięki temu mechanizmowi.
Wynika z tego, że prawdopodobnie nie znajdziemy egzoplanet bliżej niż ta wokół gwiazd podwójnych.
Co ciekawe, odległość ta jest mniej więcej taka sama jak w strefie mieszkalnej, przynajmniej dla 16b. Znajduje się on na zewnętrznej krawędzi strefy i uważany jest za gazowego olbrzyma o temperaturze powierzchni około -70 stopni C. Oznacza to, że jego egzoksiężyce, jeśli w ogóle, mogą być interesujące.
A jeśli gwiazdy na planetach podobnych do Tatooine mają tendencję do akumulacji w tej odległości, być może możliwość istnienia obcych form życia obserwujących wschody bliźniaczych słońc na ich rodzimej planecie nie jest wcale taka nieprawdopodobna.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1206.3484 : Jak nie budować Tatooine: Trudność formowania się planet okrężnych in situ Kepler 16b, Kepler 34b i Kepler 35b