|
Планет у парных звёзд больше, чем у одиночных
|
|
|
|
Планеты в системах двойных звёзд — явление, сначала описанное НФ (Галлифрей, Татуин и пр.) и весьма сдержанно воспринимавшееся подавляющим большинством учёных. И не только потому, что в таких системах планетам пророчили очень нестабильные орбиты с неизбежным последующим выбрасыванием в межзвёздное пространство. Само формирование таких тел считалось невозможным: по расчётам, пара светил должна разгонять планетезимали в своих протопланетных дисках до скоростей, которые не допускали образование планет на орбитах до нескольких а. е.
|
|
|
|
Иными словами, даже если планеты в тесных двойных системах и могли сформироваться, они вряд ли могли быть обитаемыми: на нескольких а. е. жизни очень трудно не замёрзнуть от нехватки звёздного излучения. Наконец, астрономы полагали, что если планеты у двойных звёзд и есть, то они вращаются вокруг лишь одной звезды из пары, в то время как вторая по отношению к ней является «посторонней» (планета вокруг неё не обращается; планеты S-класса).
|
 |
| Однако бурная экзопланетная практика быстро показала, что двойные системы
больше похожи на предсказания фантастов, нежели на гипотезы большинства
астрономов. Начиная с 1990-х, открыта примерно дюжина надёжных планет-кандидатов,
вращающихся окрест сразу двух светил, — так называемые планеты с кратной
орбитой. Среди них оказались и те, что движутся очень близко от звёзд, то
в 2–3 а. е., а то и, как недавно найденный Кеплер-413 b, в 0,3–0,4 а. е.
Естественно, пришлось задуматься о том, как, во-первых, их формирование
оказалось возможным, а во-вторых, как часто такие «отклонения» случаются.
Вопрос имеет отношение не только к двойным звёздам: если планеты могут легко
образовываться там, где они, по нынешним представлениям, возникать не должны,
значит, надо ревизовать всю теорию их формирования, для освоения других
планет потребуются спасательные
жилеты цена. |
|
|
|
Ответ на первый вопрос дать легко: надо просто задвинуть его подальше в пространстве и времени. То есть сказать, что планеты-«кратники» появились далеко от своих парных светил, а затем по неведомым причинам мигрировали поближе к ним. Поскольку случилось это давно, когда телескопов на Земле не было, то и проверить такие гипотезы проблематично.
|
|
|
|
Со вторым вопросом сложнее: большинство обнаруженных планет с кратными орбитами найдены методами, которые по определению не позволят обнаружить основную часть их популяции. Это наблюдения за транзитами планет по диску звезды и наблюдения за затменными двойными звёздами. То есть в обоих случаях речь идёт об объектах, находящихся в одной плоскости с нашей системой. Нетрудно догадаться, что на таком хрупком основании статистику не построить.
|
|
|
|
Поэтому астрономы во главе с Дэвидом Армстронгом (David Armstrong) из Уорикского университета (Великобритания) изобрели собственный метод составления такой статистики. Их инструментом стали двойные затменные звёзды, то есть системы, орбитальная плоскость которых случайно оказалась наклонена к лучу зрения земных астрономов под очень маленьким углом (они как бы развёрнуты к нам ребром). Звёзды в них периодически затмевают друг друга, то есть блеск пары будет меняться. Этих светил, во-первых, известно не так много, а во-вторых, если в их системе есть лежащая в одной плоскости с ними планета, то обнаружить её довольно легко. В качестве исходного материала использовались открытые публике данные «Кеплера», среди которых уже были найдено несколько планет с кратными орбитами.
|
|
|
|
Правда, во время анализа статистики по кратными планетам возникли непредвиденные трудности: оказалось, что попутно группа г-на Армстронга открыла три новые планеты-кандидата у парных звёзд. Учёные не стали подробно останавливаться на этом (не входило в задачи работы), но сам факт того, что, разобрав умеренное количество двойных звёздных кандидатов, астрономы вот так с ходу нашли три неизвестных объекта, довольно симптоматичен.
|
|
|
|
Впрочем, это открытие может легко померкнуть на фоне статистики, которую авторы работы полагают своим главным достижением. Как они подчёркивают, все современные гипотезы образования планет с кратными орбитами утверждают, что гравитация пары звёзд должна заставлять их находиться в одной плоскости, а любые планеты с орбитами, наклонёнными относительно орбитальных плоскостей центральной звёздной пары, должны в обозримые сроки выбрасываться из таких систем. По подсчётам, найденное «Кеплером» количество экзопланет двойных затменных звёзд показывает, что такие системы насыщены планетами столь же обильно, как и в случае одиночных звёзд. Или даже чуть больше.
|
|
|
|
Но учёные не исключают и такой ситуации, когда частота нахождения «кратников» в одной плоскости с парой звёзд отличается от ранее предсказывавшейся. И тогда, пишут они, «частота возникновения планет с кратными орбитами должна быть исключительно высокой — значительно более высокой, чем аналогичная частота для обычных одиночных светил».
|
|
|
|
Что характерно, особенно много планет выявлено в диапазоне размеров менее шести земных радиусов, обращающихся вокруг родительской пары менее чем за 300 дней. По мнению исследователей, вероятность их возникновения примерно равна 10% в случае, если они в основном встречаются лишь в плоскости вращения родительской звёздной пары. То есть, по современным представлениям, она выше, чем для планет таких же размеров и той же длительности года, но у одиночных звёзд. Ну а если, как и у обычных систем, «кратники» могут вращаться и в плоскости, наклонённой относительно своих звёзд, то таких небольших и сравнительно близких планет у двойных светил много, много больше — вплоть до 47%. Это радикально более высокие цифры, чем то, что мы имеем для систем одиночных звёзд типа Солнца.
|
|
|
|
По сути, авторы работы дают лишь минимальные значения, нижний, так сказать, их порог. Как мы не раз писали, в данных «Кеплера» практически не разглядеть планеты размером с Меркурий и Марс, и даже что-то типа Земли с Венерой обнаружить непросто: грубо говоря, жирафа с помощью наших нынешних «астробиноклей» заметить всё ещё легче, чем льва, затаившегося в траве. По факту вероятность существования планет умеренных размеров на близких к паре звёзд орбитах может быть даже выше указанного диапазона в 10–47%.
|
|
|
|
В то же время получилось, что на орбитах ближе 300 дней (а именно они более всего интересовали исследователей) газовые гиганты вокруг пары звёзд вращаются значительно реже, чем у светил-одиночек. По мнению группы г-на Армстронга, это может объясняться вышеуказанной проблемой скоростных планетезималей, делающих образование гигантских экзопланет поблизости от светила затруднительным. Основная часть планет-гигантов возле парных звёзд может вращаться на значительном удалении от центральной пары (в десятки а. е.), которое затрудняет их обнаружение.
|
|
|
|
Кроме того, в системах, где звёзды слишком близки друг к другу (обращаются вокруг общего центра тяжести менее чем за неделю), планеты-«кратники» не обнаруживаются, хотя причину этого пока трудно назвать.
|
|
|
|
Итак, умеренных размеров Татуины и Галлифреи — явления, которые, скорее всего, не менее распространены, чем планеты вроде нашей с вами. Это довольно значительное отличие от недавнего научного консенсуса и, определённо, серьёзный вызов для тех, кто пытается рассчитать потенциальную обитаемость таких миров. Из маргинальных и редких явлений они могут перейти в разряд самых обыкновенных миров, а значит, и определение зон обитаемости для них — весьма насущная задача.
|
|
|
|
http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10012576/
|
