Найти в Дзене
PULSAR - космос рядом

Двойные звезды как катапульты для планет

Чрезвычайно рискованное соседство: жизнь у планет возле близко расположенных двойных звезд смертельно опасна. Астрономы выяснили, что они подвергнуты огромному риску быть сброшенными силой гравитационных завихрений со своих орбит и вообще выброшенными из своей системы. Поэтому двойные звезды, которым для обращения необходимо менее 7,5 суток, шансов на обладание планетами имеют значительно меньше, чем звезды одиночные. Кстати, и пролетевший недавно возле Земли астероид-загадка Оумуамуа тоже, как предполагается, был выброшен из такой же системы.

Некоторые планеты обращаются не вокруг одной, а сразу вокруг двух звезд, например, экзопланета Kepler-16b. © NASA/ JPL-Caltech/ T. Pyle
Некоторые планеты обращаются не вокруг одной, а сразу вокруг двух звезд, например, экзопланета Kepler-16b. © NASA/ JPL-Caltech/ T. Pyle

В нашей Солнечной системе, и это знают все, планеты вращаются вокруг одной звезды - Солнца. Но во вселенной, вполне вероятно, двойные звезды встречаются не реже, а то и чаще, чем одинарные. И при этом возникает вопрос: а как же обстоят дела у таких двойных звезд с планетами? На самом деле астрономы уже успели обнаружить первые экзопланеты в мирах, где светят два солнца. Среди них имеются как газовые гиганты, так и планеты в потенциально пригодной зоне для жизни возле своих светил.

Но и здесь присутствует странность. До сих пор астрономам удалось обнаружить значительно меньше планет с двумя солнцами, чем ожидалось. И особенно обделенными планетами представляются очень близкие друг к другу двойные звезды. Возможное объяснение такому положению вещей нашли Дэвид Флеминг из университета Вашингтона в Сент-Луисе и его коллеги. Для своего исследования они на примере физической модели исследовали, какие силы возникают в системах близко расположенных двойных звезд, а также как они воздействуют на планеты.

Спаривание изменяет орбиты

Результат показал, что когда две звезды вращаются вокруг друг друга очень близко, их гравитационные интерференции со временем начинают оказывать влияние и на их поведение. Их орбиты изменяются с изначально эллиптических на правильные круговые, одновременно приливные силы замедляют их вращение. В экстремальных случаях вращение обеих звезд синхронизируются настолько, что они постоянно остаются повернутыми друг к другу лишь одной стороной, точно так же, как Луна к Земле.

Но такое уравнивание вращения имеет для орбит звезд и другой эффект: они расширяются. «Приливные силы переносят часть момента вращения ротации звезд на их орбиты», - объясняет Флеминг. - «Это делает орбиты вращения звезд вокруг друг друга большими».

Нестабильная зона

Для планет в таких системах это означает следующее: зона, в которой возможна стабильная орбита вокруг обеих звезд, тоже постепенно увеличивается все дальше наружу. И именно в этом заключается проблема. «Увеличивающиеся орбиты звезд захватывают регионы, которые ранее были безопасными», - объясняет коллега Флеминга Рори Барнс. А это значит, что планета, образовавшаяся и вращающаяся в этой зоне, неизбежно попадает в гравитационную турбулентность.

«В таких системах существует регион, который планетам лучше не пересекать. То есть, если небесный объект там задержится, он просто будет вышвырнут из системы», - говорит Барнс. Как вычислили исследователи, такая судьба может ожидать как минимум одну планету в 87 процентах систем близких двойных звезд, где планеты имеются вообще. И это при самых консервативных оценках, считает Барнс. В некоторых же системах гравитационные завихрения способны выбросить из системы до 99 процентов всех космических тел, находящихся внутри них.

Важно для поиска близнецов Земли

Важны новые полученные знания прежде всего для поиска потенциально пригодных для жизни планет в космосе. Как считают астрономы, искать таких близнецов Земли у двойных звезд с периодом вращения вокруг друг друга менее 7,5 суток, смысла не имеет. Ведь вероятность, что такие планеты ужа давно вытолкнуты своими светилами в межзвездное пространство, очень велика.

Но интересно это в отношении не только планет, но и других «жертв» двойных звезд. Ведь только недавно астрономы пришли к выводу, что межзвездный астероид Оумуамуа тоже может происходить из такой системы двух близко расположенных звезд. И они тоже считают, что такое расположение звезд в системе для небесных тел в их окружении является крайне неблагоприятным.

Подписывайтесь на наш канал и ставьте лайки. Советуем почитать..

Алмазы уничтоженной планеты

SpaceX успешно запустила новейший телескоп NASA TESS (Видео)

Ландшафты Харона получили названия, связанные с научной фантастикой

О самой далекой звезде - Икар

Наука
7 млн интересуются