gov-civil-vilareal.ptKuinka monta asumiskelpoista planeettaa yhdellä tähdellä voi olla? Kävi ilmi, noin 6.
>Kuinka monta asumiskelpoista planeettaa voi kiertää yhtä tähteä?
Aurinkokunnassamme vain yksi planeetta on todella asuttava sanan suppeassa merkityksessä: Maa. Mars on liian kylmä ilman ollessa liian ohut, ja Venus päinvastoin.
Mutta… se on sattumaa. Jos vaihdoit Marsin ja Venuksen asemat ja ehkä vaihdat huomattavan osan Venuksen ilmakehästä, niiden lämpötilat sopisivat meille paljon paremmin*. Tämä johtuu siitä, että molemmat ovat Auringossamme asuttava vyöhyke , etäisyys tähdestämme, jossa nestemäistä vettä voisi esiintyä planeetan pinnalla.
Ajatus asuinalueesta on hieman hankala, koska nestemäisen veden saaminen riippuu pyykkiluettelosta muista asioista, mukaan lukien ilmapiirin olemassaolo, mitä siinä on ja paljon muuta. Mutta se on hyödyllinen käsite, kunhan et katso sitä liian läheltä†.
Niinpä teknisesti kolme planeettaa kiertää aurinkoa sen asutusalueella. Mutta kuinka monta voisi kelpaatko sinne?
Taideteos, joka esittää TRAPPIST-1-planeettajärjestelmän, seitsemän maapallon kokoista planeettaa, jotka kiertävät viileää punaista kääpiötä. Luotto: NASA/JPL-Caltech
Jossain numerossa saavutat rajan. Avaruuden rajallinen alue tarkoittaa, että planeetat tulisivat liian lähelle toisiaan. He olisivat vuorovaikutuksessa painovoimaisesti, ja seuraisi taivaallisia hijinkkejä: he loisivat kaaoksen ja joidenkin planeettojen tai planeettojen kiertorata olisi sekaisin, pudottaen ne aurinkoon tai poistamalla ne järjestelmästä kokonaan.
milloin mies alkaa kaipaamaan sinua
Myös tähden asuinalue riippuu siitä, kuinka kuuma se on. Kun lasket, löydät viileän punaisen kääpiön, jolla on pieni, kapea, kun taas massiivisella sinisellä tähdellä on valtava asuinalue, joka ulottuu pitkälle.
Joten kun katsomme muita tähtiä, onko meidän odotettava näkevämme kaltaisia järjestelmiä, joilla on vähän planeettoja asutusalueella, vai voiko siellä olla enemmän täytettä?
Tähtitieteilijäryhmä katsoi tätä , käyttämällä ohjelmistoa, joka laskee planeettojen järjestelmän painovoiman ja liikkeen ajan mittaan vakauden tarkistamiseksi. Tietylle tähtimassalle he laskivat asumiskelpoisen vyöhykkeen koon, sitten sijoittivat yhden maapallon massaplaneetan vyöhykkeen sisäreunaan, toisen ulkoreunaan ja lisäsivät sen jälkeen tasaisemmin. Kaikille tähdille simulaatiota suoritettiin yhteensä 5, 6 ja 7 planeetalla, jolloin simulaatio meni 100 miljoonalle sisäplaneetan kiertoradalle, jotta asiat voisivat pelata pitkään.
Se, mitä he löysivät, on aika siistiä . Hyvin pienen massan tähdillä, esimerkiksi 0,1 kertaa Auringon massa, mikään järjestelmä ei ole vakaa. Asutusalue on liian kapea, joten planeetat ovat aina vuorovaikutuksessa. Kuitenkin, kun nouset tähtiin, joiden massa on 0,2 kertaa suurempi (silti melko alhainen, joten puhumme täällä punaisista kääpiöistä), vyöhyke laajeni tarpeeksi joka 5-planeetan järjestelmä oli vakaa. Tähdille, joiden massa on noin 0,7-kertainen, myös kuuden planeetan järjestelmät toimivat melko hyvin.
Taideteos, joka kuvaa tähteä, jonka ympärillä on useita planeettoja. Luotto: NASA/JPL-Caltech/R. Vahinko (IPAC)
Joillakin kapeilla tähtialueilla 7-planeettojen järjestelmät ovat myös vakaita. Luulisi, että massiivisempi tähti tarkoittaa isompaa asutusvyöhykettä, joten enemmän planeettoja mahtuu, mutta siinä jakoavaimessa on apina: Resonanssit . Jos yhdellä tai useammalla planeetalla on kiertoratajaksoja, jotka ovat yksinkertaisia murto -osia toisistaan, kuten 2: 1 tai 5: 4, ne vetävät ajoittain toisiaan lisäämällä tai poistamalla kiertorataenergiaa. Se on kuin potkaisisi jalkojasi oikeaan aikaan keinulla ja vahvistaisi liikettäsi.
Tässä tapauksessa resonanssit voivat kuitenkin tuhota järjestelmän tuomiolle. Tiettyjen kokoisten asuinalueiden ja tähtimassojen osalta planeetat joutuvat resonanssiin ja kiertoradat muuttuvat epävakaiksi. Siksi pienemmän massan tähti saattaa kestää enemmän planeettoja kuin suurempi massa. Asuinalueella ei ehkä ole resonansseja pienemmälle tähdelle, kun taas suuremmalle tähdelle.
esimerkkejä manifestaatiopäiväkirjasta
On myös toinen ongelma, ja se on kirjaimellisesti suuri: jättiläisplaneetat, jotka kiertävät asutusalueen ulkopuolella. Ne vaikuttavat sisäplaneettoihin ja voivat aiheuttaa entistä enemmän epävakautta, mikä vaikeuttaa tähtien asuttavan vyöhykkeen täyttämistä maapallon kokoisilla planeetoilla. Jos tähdestä puuttuu nämä jättiläisplaneetat, kaikki on hyvin, mutta jos sillä on yksi tai useampi - kuten meilläkin - joka voi vakavasti laskea planeettojen vakaan asuinalueen kiertoradan määrää.
On myös hienovaraisia asioita, joita kannattaa varoa. Kun tähti vanhenee, se kuumenee, joten sen asuinalue siirtyy ulospäin. Tähtien asutusalueen sisäreunassa kiertävä planeetta saattaa joutua epämiellyttävän lämpimäksi muutaman miljardin vuoden kuluttua.
He eivät myöskään katsoneet pienemmän massan planeettoja (kuten esimerkiksi Marsia) tai elliptisten kiertoradan planeettoja. Kiertoradan kallistaminen hieman voi estää resonansseja myös sekoittamasta asioita. On selvää, että täällä on tilaa suorittaa paljon enemmän simulaatioita tästä.
TRAPPIST-1-planeettajärjestelmä (keskellä) mahtuu kokonaan Mercuryn kiertoradalle (pohja), mutta kolme planeettaa on viileän tähden asutusalueellaan. Jupiterin neljä suurta kuuta on myös esitetty mittakaavassa (ylhäällä) vertailun vuoksi. Luotto: NASA/JPL-Caltech
Menee kuitenkin hetki, ennen kuin tämä ennuste voidaan tarkistaa todellisessa universumissa. Useiden tähtien ympärillä olevien planeettojen havaitseminen on harvinaista (TRAPPIST-1 on yksi harvoista poikkeuksista toistaiseksi) ja se vaikeutuu massiivisemmille tähdille, joissa planeetat ovat kauempana tähdestä; parhaat havaitsemismenetelmämme toimivat hyvin lähempänä olevilla planeetoilla .
Mutta mitä opittavaa! Löydetäänkö järjestelmiä, joissa on viisi planeettaa niiden asutusalueelta? Ja jos on, niin kuinka moni asuu?
Universumi on melko viileä paikka ja rakastaa monimuotoisuutta. Jos minun pitäisi lyödä vetoa, sanoisin, että tällaisia järjestelmiä on olemassa. Harvinaista, mutta siellä. Kuinka kauan kestää, ennen kuin löydämme sellaisen?
* Meidän on vielä annettava heille molempia happea ja luultavasti korvattava hiilidioksidi typellä, mutta mene kanssani tänne.
† Myös, kaasun jättiläisten ympärillä on mahdollista olla merenpinnan alapuolella jäisissä kuissa , joten asutusvyöhykkeen käsite on jälleen hieman rajallinen. Se on enemmän hyvä paikka aloittaa kuin sitten etsiä maailmankaikkeuden raivauspaikkoja.
