gov-civil-vilareal.ptKoliko bivalnih planetov lahko ima ena zvezda? Izkazalo se je, da je približno 6.
>Koliko bivalnih planetov lahko obkrožite okoli ene zvezde?
V našem sončnem sistemu je v ozkem pomenu besede dejansko naseljen samo en planet: Zemlja. Mars je prehladen s preredkim zrakom, Venera pa ravno obratno.
Ampak ... to je naključje. Če bi zamenjali položaje Marsa in Venere ter morda zamenjali pomemben del Venerove atmosfere, bi bile njihove temperature za nas veliko bolj primerne*. To je zato, ker sta oba v soncu bivalno območje , domet oddaljenosti od naše zvezde, kjer bi lahko obstajala tekoča voda na površini planeta.
Zamisel o bivalnem območju je nekoliko zmečkana, saj je tekoča voda odvisna od seznama perila drugih stvari, vključno z obstojem ozračja, kaj je v njem itd. Je pa koristen koncept, če ga ne pogledate preveč natančno†.
Tehnično torej tri planete krožijo okoli Sonca v njegovem bivalnem pasu. Toda koliko bi lahko se spodobi tja?
Umetnine, ki prikazujejo planetarni sistem TRAPPIST-1, sedem planetov velikosti Zemlje, ki krožijo okoli hladnega rdečega škrata. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Pri določeni številki bi dosegli mejo. Končno območje vesolja pomeni, da bi se planeti preveč približali. Delovali bi gravitacijsko in nastali bi nebesni hijinki: ustvarili bi kaos in nekaterim planetom ali planetom bi se zmešala orbita, spustili bi jih na Sonce ali jih popolnoma izločili iz sistema.
Tudi bivalno območje zvezde je odvisno od tega, kako vroče je. Ko računate, ugotovite, da ima hladen rdeč škrat majhen, ozek, medtem ko ima velika modra zvezda ogromno bivalno območje, ki se razteza daleč.
Torej, ko pogledamo na druge zvezde, bi morali pričakovati, da bomo videli sisteme, kot je naš, z nekaj planeti v bivalnem območju, ali pa je lahko tam več napolnjenih?
rastline vs zombiji vrtna vojna 2 ocena
Ekipa astronomov je to pogledala , s pomočjo programske opreme, ki izračuna težo in gibanje sistema planetov skozi čas, da preveri stabilnost. Za dano zvezdno maso so izračunali velikost bivalne cone, nato so postavili en planet z maso Zemlje na notranji rob cone, drugega na zunanji rob in nato dodali enakomernejše razmike med obema. Za vsako vrsto zvezd so simulacijo izvedli za skupaj 5, 6 in 7 planetov, kar je omogočilo simulacijo za 100 milijonov krogov notranjega planeta, da so stvari imele dovolj časa za igro.
Kar so ugotovili, je zelo kul . Za zvezde z zelo majhno maso, recimo 0,1 -kratno maso Sonca, noben sistem ni stabilen. Bivalno območje je preozko, zato so planeti vedno v interakciji. Ko pa pridete do zvezd z 0,2 -kratno maso Sonca (še vedno precej nizko, zato tukaj govorimo o rdečih pritlikavcih), se je območje dovolj razširilo, da se vsak Sistem 5 planetov je bil stabilen. Tudi za zvezde, ki imajo maso Sonca približno 0,7-krat ali več, se 6-planetni sistemi zelo dobro obnesejo.
Umetniško delo, ki prikazuje zvezdo z več planeti, ki krožijo okoli nje. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Poškodba (IPAC)
Pri nekaterih ozkih masnih območjih zvezd so tudi sistemi s 7 planeti stabilni. Mislili bi, da bolj masivna zvezda pomeni večje bivalno območje, zato bi se prilegalo več planetov, toda v tem ključu je opica: Resonance . Če ima eden ali več planetov orbitalna obdobja, ki so preprosti delci drug drugega, na primer 2: 1 ali 5: 4, se občasno vlečejo drug za drugega in dodajajo ali odstranjujejo orbitalno energijo. To je tako, kot da ob zamahu udarite po nogah ob pravem času in okrepite svoje gibanje.
V tem primeru pa resonance lahko pomenijo pogubo za sistem. Za določena velikost bivalnih območij in zvezdnih mas se planeti znajdejo v resonanci, orbite pa postanejo nestabilne. Zato bi lahko zvezda z manjšo maso obdržala več planetov kot ena z večjo maso. Za manjše zvezde v bivalnem območju morda ne bo resonanc, za večjo pa.
Obstaja tudi druga težava, ki je dobesedno velika: orjaški planeti krožijo izven bivalnega območja. Vplivajo na notranje planete in lahko ustvarijo še več nestabilnosti, kar otežuje pakiranje bivalne cone zvezde s planeti velikosti Zemlje. Če zvezdi primanjkuje teh velikanskih planetov, je vse v redu, če pa ima enega ali več - kot to počne naša - to lahko resno zmanjša število stabilnih orbit planetarnega bivalnega območja.
Paziti je treba tudi na bolj subtilne stvari. S staranjem se zvezda segreva, zato se njeno bivalno območje premakne navzven. Planet, ki kroži na notranjem robu bivalne cone zvezde, se lahko po nekaj milijardah let neprijetno segreje.
Prav tako niso gledali planetov z manjšo maso (kot je recimo Mars) ali planetov na eliptičnih orbitah. Malce nagibanja orbit lahko prepreči, da bi resonance povzročile nered. Jasno je, da je tukaj prostora za izvajanje veliko več simulacij o tem.
Planetni sistem TRAPPIST-1 (na sredini) se lahko popolnoma prilega Merkurjevi orbiti (spodaj), vendar so trije planeti v bivalnem pasu njihove hladne zvezde. Za primerjavo so prikazane tudi štiri velike Jupitrove lune (zgoraj). Kredit: NASA/JPL-Caltech
Nekaj časa bo minilo, preden bo to napoved mogoče preveriti v resničnem vesolju. Ugotovitev, da je veliko planetov okoli zvezde redka (TRAPPIST-1 je ena redkih izjem do sedaj), težje pa je pri masivnejših zvezdah, kjer so planeti bolj oddaljeni od zvezde; naše najboljše metode odkrivanja dobro delujejo na bližnjih planetih .
Ampak kaj se je treba naučiti! Bomo v njihovem bivalnem območju našli sisteme s 5 planeti? In če je tako, koliko jih bo dejansko bivalnih?
v dnevnik dela v divji senci
Vesolje je zelo kul kraj in obožuje raznolikost. Če bi moral staviti, bi rekel, da takšni sistemi obstajajo. Redko, a tam zunaj. Koliko časa bo minilo, preden ga najdemo?
* Še vedno bi jim morali dati kisik in verjetno zamenjati CO2 z dušikom, vendar pojdite z mano sem.
† Prav tako, v ledenih lunah okoli plinskih velikanov je mogoče imeti podzemne oceane , zato je spet koncept bivalne cone nekoliko omejen. To je bolj primeren kraj za začetek, kot celotno iskanje klementnih mest v vesolju.
