Tietokonekuva binääritähteestä. Kuvaluotto: Carnegie Institution. Klikkaa suurentaaksesi.
Uusi teoreettinen työ osoittaa, että kaasumaisten planeettojen muodostuminen voi tapahtua binaaritähteiden ympärillä samalla tavalla kuin se tapahtuu yksittäisten tähtijen, kuten aurinko, ympärillä. Carnegie-instituutin Terrestrial Magnetism -osaston (DTM) tohtori Alan Boss esittelee teoksensa tänään Yhdysvaltain tähtitieteellisen seuran kokouksessa Washingtonissa. Tulokset viittaavat siihen, että kaasumaiset jättiläiset planeetat, kuten Jupiter, ja asuttavat maapallon planeetat voivat olla yleisempiä kuin aiemmin ajateltiin. Tuloksia kuvaava paperi on hyväksytty julkaisemiseen Astrophysical Journal -lehdessä.
"Meillä on taipumus keskittyä etsimään muita aurinkojärjestelmiä tähtiä ympäröivään auringon tapaan", Boss sanoo. "Mutta opimme, että planeettajärjestelmiä löytyy kaikenlaisten tähtien ympäriltä, pulsareista M kääpiöihin, joiden vain kolmasosa on aurinkoomme massaa."
Kaksi kolmesta Linnunradan tähdestä on binaarisen tai monen tähden järjestelmän jäsen, jossa tähdet kiertävät toistensa ympärillä erotuksilla, jotka voivat vaihdella lähes kosketuksissa olevista (läheisistä binaareista) tuhansiin valovuosiin tai enemmän (leveät binäärit). Useimmissa binaareissa on etäisyydet auringosta Neptunukseen (~ 30 AU, missä 1 AU = 1 tähtitieteellinen yksikkö = 150 miljoonaa kilometriä - etäisyys maasta aurinkoon).
Ei ole ollut selvää, voisiko planeettajärjestelmän muodostuminen tapahtua tyypillisissä binaaritähtijärjestelmissä, joissa yhden tähden voimakkaat painovoimat saattavat häiritä planeetanmuodostumisprosesseja toisen tähden ympärillä ja päinvastoin. Aikaisempi teoreettinen työ oli ehdottanut, että tyypilliset binaaritähdet eivät pysty muodostamaan planeettajärjestelmiä. Maapallon metsästäjät ovat kuitenkin viime aikoina löytäneet joukon kaasumaisia planeettoja kiertoradalla binaaristen tähtien ympäriltä, joilla on erottelualue.
Boss havaitsi, että jos seuratähteen painovoimien aiheuttama iskunlämmitys on heikko, niin kaasumaiset planeetat pystyvät muodostamaan planeettaa muodostaviin levyihin suunnilleen samalla tavalla kuin yksittäisten tähtijen ympärillä. Maapallonmuodostuslevy pysyy riittävän viileänä jääjyvien pysymiseksi kiinteinä ja sallii siten kiinteiden ytimien kasvun, joiden on saavutettava maapallon monimuotoisuus, jotta kaasu-jättiläisen planeetan muodostumisen tavanomainen mekanismi (ytimen lisäys) onnistuisi.
Boss-mallit osoittavat vieläkin suorammin, että vaihtoehtoinen kaasu-jättiläisen planeetan muodostumisen (levyn epävakauden) mekanismi voi edetä yhtä hyvin binaarisissa tähtijärjestelmissä kuin yksittäisten tähtien ympärillä, ja tosiasiallisesti niitä voidaan jopa rohkaista toisen tähden painovoimien avulla . Bossin uusissa malleissa yhden tähden ympärillä kiertoradalla oleva planeetanmuodostuslevy ajetaan nopeasti muodostamaan tiheät spiraalivarret, joiden sisälle muodostuvat kaasun ja pölyn itsegravitaattorit ja alkavat supistua planeettojen kokoon. Prosessi on hämmästyttävän nopea, ja vaatii vähemmän kuin 1000 vuotta tiheiden kohoumien muodostumista muuten ominaisuuksettomalle levylle. Maapallon kaltaisille planeetoille olisi runsaasti tilaa muodostua lähemmäksi keskitähtiä sen jälkeen, kun kaasu jättiläinen planeetta on muodostunut, samalla tavalla kuin oman planeettamme järjestelmän uskotaan muodostuvan.
Boss huomauttaa: "Tällä tuloksella voi olla syvällisiä vaikutuksia siinä mielessä, että se lisää todennäköisyyttä planeettamme järjestelmien muodostumisesta, jotka muistuttavat omaamme, koska binaaritähdet ovat galaksissamme sääntö, ei poikkeus." Jos binaaritähdet voivat suojata planeettajärjestelmiä, jotka koostuvat ulkopuolisista kaasumaisista planeetoista ja sisäisistä Maan kaltaisista planeetoista, niin muiden asuttavien maailmojen todennäköisyys muuttuu yhtäkkiä suunnilleen kolme kertaa todennäköisemmäksi - jopa kolme kertaa niin monta tähteä voi olla mahdollinen isäntä planeettajärjestelmille. samanlainen kuin oma. NASA: n suunnitelmat etsiä ja karakterisoida maapallon kaltaisia planeettoja seuraavan vuosikymmenen aikana olisivat todennäköisesti todennäköisempiä.
Yksi jäljelle jäävistä avainkysymyksistä teoreettisissa malleissa on oikea iskunlämmityksen määrä planeettaa muodostavan levyn sisällä, samoin kuin yleisempi kysymys siitä, kuinka nopeasti levy pystyy jäähtymään. Boss ja muut tutkijat pyrkivät aktiivisesti ymmärtämään paremmin näitä lämmitys- ja jäähdytysprosesseja. Kun otetaan huomioon kasvavat havainnot binaaristen tähtijärjestelmien kaasumaisten jättiläisten planeetoista, uudet tulokset viittaavat siihen, että binaarilevyjen iskunlämmitys ei voi olla liian suuri tai se estäisi kaasumaisten jättiläisten muodostumisen.
Alkuperäinen lähde: Carnegie-lehdistötiedote
