Αστρονομία χωρίς τηλεσκόπιο - Απαγορευμένοι πλανήτες

Pin
Send
Share
Send

Τα δυαδικά συστήματα αστεριών μπορούν να έχουν πλανήτες - αν και γενικά θεωρείται ότι είναι κυκλικά (όπου η τροχιά περικυκλώνει και τα δύο αστέρια). Εκτός από τα φανταστικά παραδείγματα Tatooine και Gallifrey, υπάρχουν πραγματικά παραδείγματα PSR B1620-26 b και HW Virginis b και c - που πιστεύεται ότι είναι γίγαντες δροσερού αερίου με αρκετές φορές τη μάζα του Δία, σε τροχιά γύρω από αρκετές αστρονομικές μονάδες από το δυαδικό τους ήλιοι.

Οι πλανήτες σε περιστασιακές τροχιές γύρω από ένα μόνο αστέρι σε ένα δυαδικό σύστημα θεωρούνται παραδοσιακά απίθανοι λόγω της μαθηματικής αδυναμίας διατήρησης σταθερής τροχιάς μέσω των «απαγορευμένων» ζωνών - που προκύπτουν από βαρυτικούς συντονισμούς που δημιουργούνται από την κίνηση των δυαδικών αστεριών. Η εμπλεκόμενη τροχιακή δυναμική θα πρέπει είτε να πετάξει έναν πλανήτη έξω από το σύστημα είτε να τον σπρώξει στη μοίρα του σε ένα ή άλλο από τα αστέρια. Ωστόσο, ενδέχεται να υπάρχουν πολλά παράθυρα ευκαιριών για να σχηματιστούν πλανήτες «επόμενης γενιάς» σε μεταγενέστερα στάδια της εξελισσόμενης ζωής ενός δυαδικού συστήματος.

Ένα δυαδικό αστρικό σενάριο εξέλιξης μπορεί να είναι κάτι τέτοιο:

1) Ξεκινάτε με δύο κύρια αστέρια ακολουθίας σε τροχιά γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους. Οι πλανητικοί πλανήτες μπορούν να επιτύχουν σταθερές τροχιές πολύ κοντά σε κάθε αστέρι. Εάν υπάρχουν καθόλου, είναι απίθανο αυτοί οι πλανήτες να είναι πολύ μεγάλοι, καθώς κανένα αστέρι δεν θα μπορούσε να διατηρήσει έναν μεγάλο πρωτοπλανητικό δίσκο δεδομένης της εγγύτητάς τους.

2) Το πιο τεράστιο από τα δυαδικά αρχεία εξελίσσεται περαιτέρω για να γίνει αστέρι ασυμπτωτικού γιγαντιαίου κλάδου (δηλ. Κόκκινος γίγαντας) - πιθανώς καταστρέφοντας τυχόν πλανήτες που μπορεί να είχε. Κάποια μάζα χάνεται από το σύστημα καθώς ο κόκκινος γίγαντας εκρήγνυται από τα εξωτερικά του στρώματα - κάτι που είναι πιθανό να αυξήσει το διαχωρισμό των δύο άστρων. Αλλά αυτό παρέχει επίσης υλικό για να σχηματιστεί ένας πρωτοπλανητικός δίσκος γύρω από το δυαδικό σύντροφο του κόκκινου γίγαντα.

3) Ο κόκκινος γίγαντας εξελίσσεται σε λευκό νάνο, ενώ το άλλο αστέρι (εξακολουθεί να βρίσκεται στην κύρια ακολουθία και τώρα με επιπλέον καύσιμο και έναν πρωτοπλανητικό δίσκο) μπορεί να αναπτύξει ένα σύστημα πλανητών «δεύτερης γενιάς» σε τροχιά. Αυτό το νέο αστρικό σύστημα θα μπορούσε να παραμείνει σταθερό για ένα δισεκατομμύριο χρόνια ή περισσότερο.

4) Το υπόλοιπο κύριο αστέρι ακολουθίας τελικά μετατρέπεται σε κόκκινο γίγαντα, πιθανώς καταστρέφει τους πλανήτες του και διευρύνει περαιτέρω τον διαχωρισμό των δύο άστρων - αλλά μπορεί επίσης να συνεισφέρει υλικό για να σχηματίσει έναν πρωτοπλανητικό δίσκο γύρω από το μακρινό αστέρι του λευκού νάνου, παρέχοντας την ευκαιρία για τρίτη γενιά πλανήτες για να σχηματιστούν εκεί.

Η ανάπτυξη του πλανητικού συστήματος τρίτης γενιάς εξαρτάται από το αστέρι του λευκού νάνου που διατηρεί μια μάζα κάτω από το όριο του Chandrasekhar (που είναι περίπου 1,4 ηλιακές μάζες - ανάλογα με τον ρυθμό περιστροφής του) παρά το γεγονός ότι έχει λάβει περισσότερο υλικό από τον κόκκινο γίγαντα. Εάν δεν παραμείνει κάτω από αυτό το όριο, θα γίνει σουπερνόβα τύπου 1a - πιθανώς να πιέσει ένα μικρό ποσοστό της μάζας του πίσω στο άλλο αστέρι, αν και σε αυτό το στάδιο το άλλο αστέρι θα ήταν πολύ μακρινός σύντροφος.

Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό αυτής της εξελικτικής ιστορίας είναι ότι κάθε γενιά πλανητών κατασκευάζεται από αστρικό υλικό με διαδοχικά αυξανόμενη αναλογία «μετάλλων» (στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο) καθώς το υλικό μαγειρεύεται και ξανα-μαγειρεύεται στις διεργασίες σύντηξης κάθε αστεριού . Κάτω από αυτό το σενάριο, καθίσταται εφικτό για τα παλιά αστέρια, ακόμη και εκείνα που σχηματίστηκαν ως δυαδικά μεταλλικά δυαδικά, να αναπτύξουν βραχώδεις πλανήτες αργότερα στη διάρκεια της ζωής τους.

Περαιτέρω ανάγνωση: Perets, Η.Β. Πλανήτες σε εξελιγμένα δυαδικά συστήματα.

Pin
Send
Share
Send