Hur många Solar kan en Planet ha?
en konstig främmande värld med tre solar på himlen har just upptäckts, men det slog inga rekord.
det finns en handfull andra kända exoplaneter med tre värdstjärnor, och en hel del där ute med två solar. (Den senare gruppen har ibland smeknamnet ”Tatooine” planeter, efter Luke Skywalkers hemvärld i” Star Wars ” – filmerna.)
Var slutar all denna multistar galenskap? Är det möjligt för främmande planeter att ha fyra, fem, sex eller ännu fler Solar?
”allt beror på hierarkin”, säger Kaitlin Kratter, en beräkningsastrofysiker vid University of Arizona, som var en del av laget som upptäckte den nya tre-sun planet, kallad HD 131399ab.
sådana världar kan dras hit och yon av en mängd olika gravitationella interaktioner.
” det blir mer komplicerat att hålla allt ihop”, säger Thomas Beatty, en postdoktoral astronomiforskare vid Pennsylvania State University. ”Att ha dessa banor fungerar som att försöka balansera något på en stolpe. Du måste hålla ihop det. Det är en balans mellan tyngdkraften från stjärnan och vad som kretsar och försöker skjuta av och ha en tredje stjärna i systemet som drar i den balansen och trycker på Polen.”
vad tillåter HD 131399ab att väder sådant kaos, säger Kratter, är dess plats. Planeten kretsar omkring 80 astronomiska enheter (AU) från sin ”huvudsakliga” moderstjärna och 300 AU från de andra två stjärnorna i systemet, som består av ett binärt par. (En AU är det genomsnittliga avståndet från jorden till solen — cirka 93 miljoner miles, eller 150 miljoner kilometer.)
andra kända tre-solplaneter ligger också långt ifrån de binära stjärnorna i systemet. Till exempel är en värld som heter KELT-4Ab så nära sin primära stjärna att en bana tar bara tre jorddagar. Men planeten är 330 AU från de binära stjärnorna – ungefär åtta gånger det genomsnittliga avståndet mellan Pluto och solen i vårt eget solsystem.
” dessa upptäckter är inte riktigt så överraskande. Så länge de återstående stjärnorna i systemet är tillräckligt långt för att inte störa gravitationellt en planetens bana på ett betydande sätt (eller störa en protoplanetär skiva tidigare i utvecklingen), kommer sådana planeter att bildas och överleva”, säger Maciej Konacki, en polsk astronom som 2005 rapporterade en möjlig trestjärnig planet som heter HD 188753 AB. (Den här världen dök inte upp i enfollow-up-studie av ett annat lag 2007, vilket ledde till att vissa astronomer drog slutsatsen att det förmodligen inte existerar.)
”HD 131399 ligger nära gränsen där påverkan av stjärnkamraterna skulle vara tillräcklig för att destabilisera planetens bana”, tillade Konacki i ett e-postmeddelande till Space.com. ” en planet som denna kan därefter kastas ut från systemet och hamna som en fritt flytande planet. Dessa tredubbla (eller flera) stjärnsystem kan vara en av de naturliga källorna till fritt flytande planeter.”
konstig formationshistoria
en viktig fråga att tänka på är hur multisun planeter blir inklämda i sina banor i första hand, säger forskare.
svaren är sällan enkla, som fallet med HD 131399ab visar. Planeten är enorm, minst fyra gånger storleken på Jupiter. Det är oklart om det skulle finnas tillräckligt med gas för att bilda en sådan jättevärld ut vid 80 AU från huvudstjärnan i systemet. Strålning från det binära paret skulle också ha blåst mycket av detta material i rymden, vilket gör accretionsprocessen ännu svårare, har forskare sagt.
en annan möjlighet är att planeten bildades oberoende i det stora molekylära molnet som födde de tre stjärnorna, snarare än från skivan av kvarvarande material som omger huvudstjärnan.
”i det här fallet skulle vi tänka på systemet mer som ett fyrstjärnigt system, där ett av objekten bara råkar ha mycket liten massa”, sa Kratter. ”Att göra ett objekt så litet skulle dock vara mycket sällsynt.”
den slutliga teorin är att planeten bildades mycket nära sin moderstjärna, tillsammans med en följeslagare planet eller två. Med tiden skulle planets banor ha dragit på varandra, och så småningom startade sådana interaktioner HD 131399ab ut till sin nuvarande plats.
När det gäller den andra planeten eller planeterna i det här sista scenariot — om de var tillräckligt nära moderstjärnan, kunde de fortfarande gömma sig där i sin bländning, sa Kratter. Och banorna i detta system kan fortfarande utvecklas, med tanke på att det är så ungt (cirka 16 miljoner år gammalt; vårt eget solsystem är för jämförelse cirka 4, 6 miljarder år gammalt).
planeter kan också skjutas runt av gravitationella bogserbåtar från stjärnorna i deras system, säger Beatty, den andra författaren till tidningen som meddelar KELT-4Ab. De flesta system med nära kretsande ”heta Jupiter”-planeter har två eller tre stjärnor i sig, noterade han; heta Jupiters kan därför bildas längre ut i systemet och sedan dras inåt av dessa stjärnors gravitation.
tusentals ljusår
beroende på var en stjärna ligger i Vintergatan kan den kanske hänga på flera andra stjärnor gravitationellt över ganska stora avstånd. När Stjärnor växer längre ifrån varandra utsätts de för gravitationsstörningar från andra stjärnor, från mystisk mörk materia och till och med från det svarta hålet i mitten av Vintergatan.
teoretiskt sett verkar gränsen bortom vilken stjärnor kommer obundna från varandra vara någonstans mellan 10 000 och 100 000 AU, sa Kratter.
detta innebär att ett enstjärnigt system kan sträcka sig över tusentals AU, kanske peppared med flera binära stjärnor och tillhörande planeter. Sa Kratter. Som ett exempel citerade hon PH1, en planet med två solar som lever i ett fyrstjärnigt system.
”Tänk på Jupiter i vårt eget solsystem”, sa hon och förklarade att Jupiter har dussintals månar som tätt kretsar runt planeten. Dessa månar stör inte jordens måne, till exempel eftersom de är så långt ifrån oss. Solens gravitation kastar inte heller månarna bort från Jupiter, eftersom det finns tillräckligt med avstånd mellan solen och Jupiter.
detsamma kan också vara sant för planeter och stjärnor, SA Kratter. Så länge det finns tillräckligt med separation mellan stjärnorna, sa hon, det är svårt att sätta en övre gräns för hur många stjärnor som kan existera i ett system.
Konacki instämde i denna bedömning.
”vi vet om planeter i öppna kluster, så tekniskt finns det ingen gräns för hur många stjärnsystem som kan vara värd för en planet”, sa han. ”Jag ser ingen anledning till varför (till exempel) quintuple stellar system inte kunde vara värd för en planet, så länge planetens gravitationsstabilitet är säkrad.”
följ Elizabeth Howell @howellspace, eller Space.com @Spacedotcom. Vi finns även på Facebook och Google+. Originalartikel om Space.com.
Senaste nytt
Leave a Reply