Вот так и появляются планеты вроде Татуина
Как могут рождаться планеты в системах с двумя солнцами? Этот вопрос давно озадачивает исследователей. Исследование, проведенное с помощью компьютерного моделирования, возможно, нашло "правильный рецепт".
Миры с двумя солнцами
Когда Джордж Лукас предложил нам идею миров с "двумя солнцами", получивших форму планеты Татуин, пустынной планеты, расположенной на внешнем краю этой невероятной вселенной, многие исследователи поначалу были озадачены. Некоторые думали, что такая конфигурация не может существовать во Вселенной, в то время как другие утверждали, что если планеты действительно существуют, эволюционируя в таких системах, то две звезды должны быть очень удалены друг от друга, так что гравитационная сила первой не влияет на планету второй и наоборот.
Тем не менее одна из самых ранних подтвержденных планет за пределами нашей системы действительно находится в двойной системе и, более того, в системе, где две звезды относительно "близки". С тех пор телескопы Kepler и TESS открыли множество других планет с двумя солнцами.
Однако долгое время оставалось загадкой, как эти миры могут образовываться. И не зря, аргумент, выдвинутый сорок лет назад, остается верным. Гравитация в таких бинарных системах может внести хаос в модели формирования планет, когда гравитационное притяжение звезды разрушает протопланету до того, как она успевает превратиться в настоящую планету.
Чтобы выяснить это, Роман Рафиков из Кембриджского университета и Кедрон Силсби из Института внеземной физики имени Макса Планка обратились к компьютерным моделям. Их работа опубликована в журнале "".
Два определяющих фактора
В настоящее время выявлено множество двойных систем, включающих звезды разных размеров на разных расстояниях. Поэтому невозможно смоделировать все возможные сценарии.
Для данного исследования ученые сосредоточились на одной конфигурации, которая очень похожа на конфигурацию Альфа Центавра, самой близкой к Земле звезды. В этой системе меньшая звезда вращается вокруг большей примерно раз в восемьдесят лет. Здесь исследователи смоделировали пару, запертую в столетнем танце. Чтобы лучше понять, представьте второе солнце на месте Нептуна.
В конце своего моделирования исследователи, наконец, выделили две важные переменные, которые позволяют планетам формироваться в этой гравитационно враждебной среде.
Во-первых, "планетезимал" (планетарный эмбрион) изначально должен иметь диаметр от 1 до 10 км. Такой объект будет двигаться медленнее по протопланетному диску, что позволит накопить достаточно материала внутри газово-пылевого диска для быстрого формирования планеты.
Форма протопланетного диска также важна. Она должна быть почти идеально круглой. Любое серьезное нарушение может нарушить хрупкий гравитационный баланс новой планеты, что приведет к ее распаду. Так появляются планеты, подобные Татуину.
Авторы признают, однако, что их моделирование рассматривает только один пример системы, и некоторые ограничения не учтены. Например, материал в диске может медленно "испаряться" с течением времени, поэтому области, которые могут поддерживать формирование планет, могут меняться с течением времени.