Astronomi

Vad är den tätaste banan som binära planeter kan kretsa kring varandra?

Vad är den tätaste banan som binära planeter kan kretsa kring varandra?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Om det fanns två jordliknande planeter i en tät bana runt varandra, hur nära kunde de vara varandra utan att kollidera? Hur snabbt skulle de behöva kretsa för att vara stabila? Skulle de vara beboeliga? Kan något som liknar en Roche-lapp bildas från deras atmosfär?


Man kan verkligen föreställa sig dubbelplaneten "Rocheworlds" (som den i Robert Forwards eponyma roman) där två markvärldar fyller sina Roche-lappar tills de rör vid varandra.

På egen hand är det helt bra: det finns verkligen ett ganska stort antal asteroider och transneptuniska föremål som bildar snäva par eller en sammanslagen hantelformad kontaktbinär. Planeterna skulle vara tidvis låsta för varandra och inte släppa energi genom tidvatten.

Problemet är att när resten av solsystemet tas med i beräkningen börjar tidvattenförlusten att betyda. Tidvattnet kommer att få planeterna att röra sig lite i förhållande till varandra, och stark tidvattenförlust kommer att dämpa rörelsen - dra dem inåt. Därför, relativt snabbt eftersom tidvattenförlusten skulle vara stark i stora och mjuka markområden, skulle dubbelplaneten gå samman.

Orbitalhastighetsberäkningen ser lite rörig ut. I grund och botten är massan av de rörande planeterna (som vi behöver för hastigheten) deras densitet gånger volymen på deras Roche-lob, som saknar analytiskt uttryck. Man kan dock approximera dem ganska bra som radiesfärer (se även Eggleton) $ r = 0,38 R $ var $ R $ är deras omloppsavstånd. Så vi får $$ M ca 0.2298 rho R ^ 3. $$ Keplers lag ger oss perioden $$ T ^ 2 = vänster ( frac {4 pi ^ 2} {2GM} höger) R ^ 3 $$ (notera $ 2GM $ sikt snarare än $ GM $ - detta är för ett dubbelt par), eller $$ T = sqrt { frac {2 pi ^ 2} {0.2298 G rho}}. $$ För världar med täthet får jag $ T = 4,2512 $ timmar. Observera att detta är oberoende av systemets storlek!

Kan system som detta bildas? Förmodligen. Kan de stanna tillräckligt länge så att livet kommer fram på planeterna och de blir jordliknande? Svårt att säga, men jag misstänker att svaret är ungefär som "ja, om de börjar tillräckligt långt ifrån varandra kommer de att gå in långsamt så att det finns en biosfär när saker och ting blir riktigt täta." Jag misstänker att sådana tillfälligheter i tid och bildning är sällsynta. Men universum är stort.


Felaktig brun dvärg är faktiskt två planeter som kretsar kring varandra

Att hitta massiva planeter är inget nytt idag. Men att hitta dem som kretsar kring varandra istället för att kretsa kring en stjärna är utan motstycke. Ett objekt som ursprungligen trodde vara en enda brun dvärg är faktiskt ett par jättevärldar. Det är ännu inte klart hur detta binära system bildades, men upptäckten kan hjälpa till att omdefiniera linjen mellan planeter och bruna dvärgar - misslyckade stjärnor med tiotals gånger Jupiters massa.

Detta par planeter består av två bollar av gas som är lika stora som Jupiter men nästan fyra gånger mer massiva, åtskilda av cirka 600 miljoner kilometer och cirkulerar långsamt varandra en gång per sekel. Det unga paret avger endast ljus vid infraröda våglängder, med kvarvarande värme från deras bildning, för bara 10 miljoner år sedan.

Observationer med det 10 meter långa Keck II-teleskopet, av ett team ledd av William Best från University of Hawaii, avslöjade det binära systemet med hjälp av adaptiv optik som korrigerar för suddighetseffekterna av jordens atmosfär.

Annons

"Det här är ett noggrant arbete och en mycket trevlig upptäckt", säger David Latham från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.


Det finns tre sätt en planet kan placeras i ett binärt stjärnsystem:

De två stjärnorna ligger nära varandra och planeten kretsar om dem båda (tekniskt sett kretsar den om deras tyngdpunkt). Detta kallas en bana av P-typ. Eftersom stjärnorna måste vara tillräckligt långt ifrån varandra för att inte kollapsa i varandra, kan detta skapa en stor omloppsbana.

De två stjärnorna ligger längre ifrån varandra och planeten kretsar kring en av stjärnorna. Detta kallas en S-typ omlopp. Jag ställde den här frågan om effekterna av sekundärstjärnan på planeten (tyngdkraft osv.) Se matematiken där för detaljer, men ja det kan vara stabilt om stjärnorna är tillräckligt långt ifrån varandra och planeten kretsar tillräckligt nära sin stjärna. (Jag frågade om den beboeliga zonen.)

Planeten kretsar kring stjärnorna i ett figur 8-mönster. Detta är teoretiskt möjligt men osannolikt, vilket förklaras i Physics.SE.

Binära stjärnor: vänner eller fiender? av Sean Raymond, som Sean länkade till i denna förklaring av omloppstyper och beboeliga zoner, innehåller mer information, inklusive dessa användbara diagram:


Binära system kan stödja planeter

Datorillustration av en binär stjärna. Bildkredit: Carnegie Institution. Klicka för att förstora.
Nytt teoretiskt arbete visar att gas-jätte planetbildning kan förekomma runt binära stjärnor på ungefär samma sätt som det förekommer runt enstaka stjärnor som solen. Arbetet presenteras idag av Dr. Alan Boss vid Carnegie Institution & Department of Terrestrial Magnetism (DTM) vid American Astronomical Society-mötet i Washington, DC. Resultaten tyder på att gasjättplaneter, som Jupiter, och beboeliga jordliknande planeter kan vara vanligare än man tidigare trott. Ett dokument som beskriver dessa resultat har godkänts för publicering i Astrophysical Journal.

& # 8220Vi tenderar att fokusera på att leta efter andra solsystem runt stjärnor precis som vår sol, säger Boss. & # 8220Men vi lär oss att planetsystem kan hittas runt alla möjliga stjärnor, från pulsarer till M-dvärgar med bara en tredjedel av vår sols massa. & # 8221

Två av tre stjärnor i Vintergatan är medlem i ett binärt eller flerstjärnigt system, där stjärnorna kretsar kring varandra med separationer som kan sträcka sig från att vara nästan i kontakt (nära binärer) till tusentals ljusår eller mer (breda binära filer). De flesta binära filer har separationer som liknar avståndet från solen till Neptunus (

30 AU, där 1 AU = 1 astronomisk enhet = 150 miljoner kilometer & # 8211 avståndet från jorden till solen).

Det har inte varit klart om bildning av planetariska system kan förekomma i typiska binära stjärnsystem, där de starka gravitationskrafterna från en stjärna kan störa planetbildningsprocesserna runt den andra stjärnan, och vice versa. Tidigare teoretiskt arbete föreslog faktiskt att typiska binära stjärnor inte skulle kunna bilda planetariska system. Men planetjägare har nyligen hittat ett antal gasjättplaneter i omloppsbana runt binära stjärnor med en rad separationer.

Boss fann att om chockuppvärmningen till följd av gravitationskrafterna från den medföljande stjärnan är svag, kan gasjättplaneter bildas i planetbildande skivor på ungefär samma sätt som de gör runt enstaka stjärnor. Den planetbildande skivan skulle förbli sval nog för att iskorn skulle förbli fasta och därmed tillåta tillväxten av de fasta kärnorna som måste nå flera jordmassstorlekar för att den konventionella mekanismen för gasjätteplanetbildning (kärnanslutning) ska lyckas.

Boss & # 8217 modeller visar ännu mer direkt att den alternativa mekanismen för gas-jätte planetbildning (skivinstabilitet) kan gå lika bra i binära stjärnsystem som runt enstaka stjärnor, och faktiskt kan till och med uppmuntras av de andra gravitationskrafterna. stjärna. I nya modeller från Boss & # 8217 drivs den planetbildande skivan i en omloppsbana runt en av stjärnorna snabbt för att bilda täta spiralarmar, inom vilka själv graverande klumpar av gas och damm bildas och påbörjas processen att samlas ner till planetstorlekar. Processen är otroligt snabb och kräver mindre än 1000 år för att täta klumpar ska bildas i en annars saklös skiva. Det skulle finnas gott om utrymme för jordliknande planeter att bildas närmare den centrala stjärnan efter att gasjättplaneterna har bildats, på ungefär samma sätt som vårt eget planetsystem tros ha bildats.

Boss påpekar, & # 8220Detta resultat kan ha djupgående konsekvenser genom att det ökar sannolikheten för bildandet av planetariska system som liknar våra egna, eftersom binära stjärnor är regeln i vår galax, inte undantaget. & # 8221 Om binära stjärnor kan skydda planetariska system som består av yttre gasjätteplaneter och inre jordliknande planeter, då blir sannolikheten för andra bebodda världar plötsligt ungefär tre gånger mer troliga & # 8211upp till tre gånger så många stjärnor kan vara möjliga värdar för planetariska system som liknar våra egna. NASA: s planer på att söka efter och karakterisera jordliknande planeter under det kommande decenniet skulle då vara så mycket mer benägna att lyckas.

En av de viktigaste återstående frågorna om de teoretiska modellerna är rätt mängd chockuppvärmning inne i den planetbildande skivan, liksom den mer generella frågan om hur snabbt skivan kan svalna. Boss och andra forskare arbetar aktivt för att bättre förstå dessa värme- och kylprocesser. Med tanke på det växande observationsbeviset för gasjättplaneter i binära stjärnsystem, tyder de nya resultaten på att chockuppvärmning i binära skivor inte kan vara för stor, eller så skulle det förhindra bildning av gasjättplanet.


Hur fungerar det "sextuple" stjärnsystemet?

TYC 7037-89-1 är det första kända sexstjärniga systemet där TESS kan se stjärnorna alternativt passera framför varandra. Det finns tre par binära stjärnor, par A, par B och par C:

  • Par A och Par C (inre): Stjärnorna i de inre A- och C-systemen kretsar varandra var 1,6 respektive 1,3 dagar. De två paren i detta "inre fyrdubbelsystem" kretsar varandra vart fjärde år.
  • Par B (yttre): De två stjärnorna i par B cirklar varandra var 8,2 dagar, tillsammans kretsar kring de inre systemen vart 2000 år.

Varje par består av en primär och en sekundär stjärna. De primära stjärnorna i alla tre binärfiler i TYC 7037-89-1 är alla lite större och mer massiva än solen och ungefär lika heta. Sekundärstjärnorna är runt halva solens storlek och en tredjedel så heta.

Faktum är att paren av stjärnor är så lika att forskarna kallar dem "trillingar".

Detta schema visar konfigurationen av det sexfaldiga stjärnsystemet TYC 7037-89-1. Det inre . [+] fyrdubbel består av två binärer, A och C, som kretsar varandra vart fjärde år eller så. En yttre binär, B, kretsar runt fyrdubben ungefär vart 2000: e år. Alla tre paren är förmörkande binärer. Banorna som visas är inte skalbara.

NASA: s Goddard Space Flight Center


För kallt för livet

Men även om den nya planeten är för kall för att vara beboelig, skulle samma planet som kretsar kring en solliknande stjärna i ett sådant binärt system vara i den så kallade beboeliga zonen.

Det betyder att det kan finnas många fler jordliknande planeter där ute, några möjligen varmare och möjligen hyser liv. Att komma till OGLE-2013-BLG-0341 kanske ett problem, eftersom det ligger 3000 ljusår från vår planet.

Forskningen på den nya planeten genomfördes av fyra internationella team, ledda av professor Andrew Gould, vid Ohio State University, med resultaten publicerade i juli-numret av tidskriften Science.

Goulds kollega Scott Gaudi, en astronomiprofessor vid Ohio State, förklarade betydelsen av fyndet: "Detta utökar kraftigt de potentiella platserna för att upptäcka beboeliga planeter i framtiden," Sa Gaudi. "Halva stjärnorna i galaxen finns i binära system. Vi hade ingen aning om jordliknande planeter i jordliknande banor ens kunde bildas i dessa system."


Kepler hittar en planet i en binär stjärns beboeliga zon

Åh, det här är för häftigt: forskare har hittat en planet som kretsar kring en binär stjärna (ett par stjärnor i tät bana runt varandra) som är på rätt avstånd för att ha flytande vatten! Låt mig vara tydlig: den här planeten är mycket större än jorden och är sannolikt en gasjätt. Så det är inte jordlikt och förmodligen inte i sig beboelig. Men det kan ha månar.

[Obs: den här bilden är konstverk baserad på vetenskapen. Klicka för att tatuera.] OK, först: Kepler är ett kretsande teleskop som har stirrat på en plats på himlen i ungefär tre år nu. Det & # x27s tittar på cirka 100.000 stjärnor. Om dessa stjärnor har planeter, och banorna på dessa planeter ses kant på, kommer de ibland att passera direkt mellan oss och deras moderstjärna och blockera lite av ljuset. Detta kallas en transitering, och om planeten är tillräckligt stor kan den blockera tillräckligt med ljus från stjärnan för att detekteras av Kepler. Hittills har 77 planeter bekräftats med hjälp av Kepler, och över 2000 fler har upptäckts och väntar på bekräftelse. Den nya upptäckten handlar om en binär stjärna som heter Kepler-47. Det är ungefär 5000 ljusår bort, vilket är ganska långt för ett Kepler-system - det svimmar på det avståndet. Ändå ser observationerna väldigt bra ut och slutsatserna är övertygande för mig. En av de två stjärnorna är väldigt sollik, ungefär samma storlek, temperatur och ljusstyrka som vår hemstjärna. Den andra är svagare, mindre och svalare. De består av en förmörkande binär: deras omloppsbana ses kant från jorden, så de passerar framför varandra som vi ser när de kretsar kring varandra. Deras bana är ganska tät: de är bara cirka 13 miljoner kilometer från varandra och deras bana är bara 7,5 dagar lång. Två planeter hittades faktiskt i bana kring stjärnorna. Kepler-47b är ungefär 3 gånger jordens diameter. Massan är inte känd, men den är sannolikt 7-10 gånger vår. Det är varmt: omloppsbanan är bara 50 miljoner km ute, närmare solen än kvicksilver. Det tar cirka 50 dagar att kretsa. Den andra planeten, Kepler-47c, är den intressanta. Det är ännu större, 4-6 gånger jordens diameter, ungefär lika stor som Uranus, och troligen 20 gånger vår massa. Dess omlopp är nästan exakt samma storlek som jorden & # x27s, och det tar tillfällen 300 dagar att kretsa kring binären (dess år är kortare än vårt eftersom de två stjärnorna tillsammans har mer massa och därmed mer tyngdkraft än solen). Med hänsyn tagen till stjärnornas omloppsstorlek och de fysiska egenskaperna har forskarna bestämt att planeten är på rätt avstånd för att vara i stjärnornas beboeliga zon: avståndet där flytande vatten kan finnas på en fast kropp. Som jag påpekade är planeten förmodligen en gasjätte. Men det kan ha månar - faktiskt, med tanke på vår egen solsystemkonfiguration, verkar det troligt. Det är inte galet att tänka att dessa månar, om de existerar, kan vara beboeliga. Det är fantastiskt.

Dessa två nya världar sätter listan över bekräftade cirkulationsplaneter (det vill säga planeter som kretsar kring binära stjärnor) till sex. Och vi började bara leta för några år sedan! Med tanke på antalet observerade stjärnor och de hittade planeterna och med lite statistik verkar det vara fullt möjligt att det bara finns miljontals sådana planeter i vår Vintergatan. Det stämmer: miljontals möjliga Tatooines som bara väntar på att bli hittade! Och vi kan ännu hitta dem. Att hitta gasjättplaneter är mycket enklare än att hitta deras mycket mindre månar, men ett av målen med exoplanetstronomi är att förbättra tekniken och teknikerna till en punkt där sådana månar också kan upptäckas. Det kan ta större teleskop och mer tid, men det finns inget som hindrar oss förutom vår vilja att göra det. Tänk på det: vi kan upptäcka potentiella jordar runt stjärnor som är kvadrillioner kilometer bort! Och allt vi behöver göra är att vilja ha det nog.


En planet vardera för stjärnor i binärt system

WASP Consortium (Wide Angle Search for Planets) har kommit med ett intressant fynd: Två nya Jupiter-klassvärldar, en runt varje stjärna i ett binärt stjärnsystem. Båda är ”heta jupiter”, en klass av planeter som är mottagliga för upptäckt genom transiteringsmetoder, som i detta fall, och även radiell hastighet. Bestående av två robotobservatorier, det ena på La Palma (Kanarieöarna) och det andra i Sydafrika, har WASP en beprövad historia efter att ha hittat över 100 planeter sedan 2006. WASP-94A och WASP-94B, liksom alla WASP-kandidater, var bekräftas med radiell hastighetsteknik genom ett samarbete med Genèves observatorium.

De två stjärnorna är cirka 600 ljusår borta i stjärnbilden Microscopium. I det här fallet var det WASP-South-undersökningsteamet som märkte fall i ljuset av WASP-94A, märket för en troligt het Jupiter, med WASP-94B som hittades av Genève-teamet under bekräftelseprocessen för den första planeten. & # 8220Vi observerade den andra stjärnan av misstag och hittade sedan en planet runt den också! & # 8221, säger Marion Neveu-VanMalle (Genèves observatorium), huvudförfattare till tidningen om detta arbete.

Bild: En WASP-planet som passerar sin värdstjärna. Upphovsman: Mark Garlick.

Ibland har vi på dessa sidor spekulerat i ett nära binärt system som Centauri A och B och undrat om det kan finnas planeter runt varje stjärna, en fråga som förblir obesluten. WASP-94A och WASP-94B befinner sig i en mycket annan situation & # 8212 den uppskattade separationen mellan de två är 2700 AU. Papperet listar tre andra binära system med par planeter. Precis som WASP-94 är HD20782 / HD20781 en bred binär, med HD20782 värd för en Jupiter-massplanet och HD20781 två Neptunklasser.

Vi har också Kepler-132, ett intressant system som är värd för tre 'superjordar', med en vinkelseparation för liten för att vi ska kunna berätta vilken av de två stjärnor planeterna passerar, även om forskare tror att de två planeterna med de kortaste perioderna kan inte kretsa om samma stjärna. Slutligen finns det XO-2, en annan bred binär där en stjärna är värd för en transiterande het Jupiter, medan den andra är värd två gasjättar, en Jupiter-klass, den andra är Saturnus massa.

Vi kan lära oss något intressant om bildandet av heta Jupiters från WASP-94-systemet. Planeter som dessa bör bildas tillräckligt långt från sin primära för att tillåta isar att frysa ut ur den protoplanetära skivan, medan de senare tvingas, antagligen genom interaktioner med en annan stjärna eller planet, in i det inre systemet. Papperet kommenterar: "Upptäckten av en het Jupiter runt varje stjärna antyder att samma bildningsprocess ägde rum och att liknande gynnsamma förhållanden ökade planets migrering." Samspelet mellan de två stjärnorna är problematiskt med tanke på den stora separationen men det kan hjälpa oss att sträcka ut våra teorier:

Även om ingenting i detta skede kan bevisas finns det nya dynamiska teorier som är relevanta för detta system. Moeckel & # 038 Veras (2012) beskrev interaktioner där en planet som kretsar kring en komponent i en stjärnbinär kan ”hoppa” till den andra stjärnan. Om de två jätteplaneterna bildades runt samma stjärna kunde planet-planet-spridning ha inträffat. Detta skulle ha drivit en av planeterna nära värdstjärnan och kastat ut den andra, som sedan kunde ha fångats av stjärnkompanjen. Eftersom vi inte känner till stjärnsystemets excentricitet, kan vi också överväga den 'vippande machanismen' som beskrivs av Li et al. (2014), där ett koplanärt system leder till mycket höga excentriciteter för planeten.

Vi kan också hitta WASP-94-systemet värdefullt av andra skäl. Liksom de flesta av WASP-planeterna kretsar WASP-94A och WASP-94B stjärnor som är relativt ljusa & # 8212 de flesta av Kepler-stjärnorna är däremot svaga. Detta pressmeddelande från Keele University citerar universitetets Coel Hellier som spekulerar i möjligheten till atmosfäriska studier genom transmissionsspektroskopi, där atmosfären i den transiterande världen kan analyseras när den rör sig till och från stjärnskivan under en transitering. Jag kan knappast föreställa mig vad John Herschel, som först observerade detta stjärnsystem 1834, skulle ha gjort av sådana möjligheter.

Papperet är Neveu-VanMalle et al., "WASP-94 A- och B-planeter: heta Jupiter-kusiner i ett tvåstjärnigt system", i press på Astronomi & # 038 Astrofysik (förtryck).

Kommentarer till detta inlägg är stängda.

Förmodligen en dum fråga, men som pojke minns jag att jag ser spekulationer om att i ett binärt system kan en planet kretsa kring båda stjärnorna, antingen i en avlägsen bana med stjärnorna nära centrum eller en figur 8 med stjärnorna i varje ände. Tar något av det fortfarande på allvar eller är antagandet att en planet alltid kommer att vara i omloppsbana runt en stjärna eller den andra?

Ja. Se Kepler-upptäckten av & # 8216Tatooine & # 8217 -systemet, Kepler 16b:

@NS,
Omkringplaneter har rapporterats vid 2MASS J01033563-5515561, DP Leo, FW Tau, HU Aqr, HW Vir, Kepler-16, Kepler-34, Kepler-35, Kepler-38, Kepler-413, Kepler-47, Kepler-64 , KIC 9632895, NN Ser, NY Vir, OY Car, PSR B1620-26, Ross 458, ROXs 42B, RR Cae, SR 12 och UZ For.

Vissa, liksom Kepler-planeterna, är säkra upptäckter, men andra, som HU Aqr och HW Vir, är mycket mindre säkra på grund av vissa svårigheter att hitta stabila passformar för de binära stjärnornas förmörkelse.

@NS 10 oktober 2014 kl 12:38

Planeter som kretsar runt båda stjärnorna i en primär (vad som kallas P-typbanor & # 8211 medan banor runt bara en komponent i en binär är S-typ) anses fortfarande seriöst av det vetenskapliga samfundet. I själva verket finns det till och med exempel på sådana globala planetariska system som har hittats: Kepler 16 (en Saturn-massplanet med en 0,70 AU-bana runt en K- och M-dvärgstjärnor som är låsta i en 0,22 AU-bana runt varandra) och Kepler 47 (tre planeter som kretsar kring en tät binär). Det finns till och med en rättvis mängd vetenskaplig litteratur som diskuterar möjligheten att beboliga zoner runt sådana stjärnor.

När det gäller figur 8-liknande omlopp, är det teoretiskt möjligt en osannolik konfiguration. Det skulle kräva två stjärnor av samma massa i nära cirkulära banor med en planet som kretsar på precis rätt avstånd från dem. Även om det inte är omöjligt är det osannolikt att alla rätt villkor kan uppfyllas samtidigt (det skulle ge en intressant teoretisk beräkning för att bestämma sannolikheten).

Hej NS, detta skulle kallas en & # 8220circumbinary & # 8221 planet, och de finns:


Vad är den tätaste banan som binära planeter kan kretsa kring varandra? - Astronomi

Jag tittade precis på en PBS-show om planetarisk rörelse och Keplers lagar och hade några frågor. Enligt Keplers första lag reser planeterna på en elliptisk väg med solen belägen vid en av de två foci. Finns det någon betydelse för det andra fokuset? Jag skulle tro att Solens gravitationskraft skulle bidra till den elliptiska vägen, och att någon annan gravitationskraft från det andra fokuset skulle resultera i den elliptiska banan.

Egentligen rör sig både solen och planeterna runt varandra med sitt masscentrum som ligger i fokus för de elliptiska banorna. Men eftersom solen innehåller 99,9% av solsystemets massa, ligger massacentret nästan vid solen och det ser ut som planeterna går runt solen.

Det finns ingen verklig betydelse för den andra (tomma) fokusen på de elliptiska banorna. Samma lagar som styr banorna runt planeterna runt solen styr också rörelsen hos binära stjärnor och i så fall eftersom massorna av de två stjärnorna kan vara ungefär lika, kanske inte fokusen på de elliptiska banorna överensstämmer fysiskt med något objekt. Som jag förklarade tidigare dyker solen upp med ett fokus för att den är så mycket massivare än någon av planeterna och så dess centrum ligger nära fokus (vilket är den faktiska platsen för masscentrum).

Ligger var och en av planetbanorna på ett annat plan? Jag skulle gissa det, ändå delar de var och en ett gemensamt fokus (solen) i sina elliptiska banor, en enda skärningspunkt för varje hyvelbana, eller hur?

Strikt taget är du korrekt och varje omloppsbana ligger i olika plan. Men på grund av fysik i planetformation är alla planeter ungefär i samma plan. Det finns naturligtvis små skillnader, men inom cirka tio grader är alla planeter i samma plan. Detta är anledningen till att planeterna verkar rada upp i himlen (när du kan se många av dem samtidigt), och är också anledningen till att planeterna alltid finns i en av zodiakens konstellationer.

Denna sida uppdaterades senast den 31 januari 2016.

Om författaren

Jagadheep D. Pandian

Jagadheep byggde en ny mottagare för Arecibo radioteleskop som fungerar mellan 6 och 8 GHz. Han studerar 6,7 GHz metanolmasrar i vår Galaxy. Dessa masers förekommer på platser där massiva stjärnor föds. Han tog sin doktorsexamen från Cornell i januari 2007 och var postdoktor vid Max Planck Insitute for Radio Astronomy i Tyskland. Därefter arbetade han vid Institute for Astronomy vid University of Hawaii som submillimeter postdoktor. Jagadheep är för närvarande vid Indian Institute of Space Scence and Technology.


Binärt mysterium

För att hjälpa till att lösa mysteriet om hur planeter i binära system föds utforskade astronomer flerstjärniga systemet GG Tau-A, som bara är 1 miljon till 5 miljoner år gammalt. Systemet ligger cirka 450 ljusår från jorden, i stjärnbilden Oxen Tjur.

Forskare hade trott att GG Tau-A var ett binärt system med två stjärnor - GG Tau-Aa och GG Tau-Ab. Det visar sig dock att GG Tau-Ab faktiskt var en egen binär av två mycket nära stjärnor - GG Tau-Ab1 och GG Tau-Ab2. GG Tau-Aa och GG Tau-Ab är cirka 35 astronomiska enheter (AU) från varandra, medan GG Tau-Ab1 och GG Tau-Ab2 är cirka 4,5 AU ifrån varandra. (En AU är det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen - cirka 93 miljoner miles eller 150 miljoner kilometer.)

Forskare observerade gasen och dammet i GG Tau-A med hjälp av Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) i Atacamaöknen i norra Chile. Som ett hjul inuti ett annat hjul innehåller GG Tau-A en stor, yttre skiva som omger hela systemet, samt en inre skiva runt sin primära stjärna, GG Tau-Aa. Den inre cirkulära skivan har en massa ungefär densamma som Jupiters, medan den yttre cirkulationsskivan har en massa ungefär 157 gånger Jupiters.

Den mindre, inre skivan har varit ett mysterium för astronomer eftersom den förlorar materia till sin centrala stjärna i en takt som borde ha tömt den för länge sedan. Nu har forskare hittat stora, massiva klumpar av gas rik på kolmonoxid i regionen mellan de två skivorna, vilket tyder på att material flyter från den yttre skivan till den inre skivan, vilket skapar en hållbar livslinje mellan de två. [10 Exoplaneter som kan vara värd för främmande liv]

Dessutom "misstänker vi också, från våra högupplösta observationer, att en ung jättexoplanet kan bildas vid den yttre kanten av den ljusa ringen av damm och gas, vid cirka 250 astronomiska enheter från stjärnorna", berättade Di Folco Space. .com.

Tidigare datorsimuleringar hade föreslagit att det var möjligt för material att strömma från en massiv yttre skiva till de inre delarna av ett binärt system, men det är första gången forskare faktiskt har sett detta hända.

"Dessa streamers av gas och damm gör det möjligt för skivan runt de enskilda stjärnorna i detta multipla system att överleva på tidsskalor tillräckligt länge för att så småningom bilda planeter," sa Di Folco. "Vårt resultat avslöjar överföringen av material som gör planetbildning möjlig runt binära stjärnor, både runt de enskilda stjärnorna och runt det binära systemet."

"Vi måste undersöka om den misstänkta unga protoplaneten kan skapa ett detekterbart gap i den yttre skivan, vilket skulle vara ett ultimat bevis på dess verkliga natur", sa Di Folco. "Vår forskning om detta specifika objekt kommer att dra nytta av utvecklingen av ALMA-arrayen som nyligen har fått sin sista antenn på [Llano de] Chajnantor [Observatory] -platsen i Chile."

Cirka 50 procent av solliknande binära stjärnor och 80 procent av binära stjärnor som är mindre massiva än solen, finns i snäva binära system, där medlemsstjärnorna är åtskilda med 50 AU eller mindre. "Stjärnorna i GG Tau-A har en avskiljning på cirka 40 AU - detta system är således symboliskt för snäva binärer," sa Di Folco. "Processen som presenterades i våra iakttagelser kan således vara ganska vanlig och avgörande för binära kortavskiljning."

Forskarna redogjorde för sina resultat i 30 oktober numret av tidskriften Nature.


Titta på videon: Hur äter man banan? (Maj 2022).