В публикации о «дважды-двойной системе» Glise 229 вопросы вызвало невинное замечание, что у тел в составе тесной пары – в данном случае двух бурых карликов вращающихся вокруг общего центра масс в 6 миллионах километров друг от друга, конечно же, не может быть планет. Соответственно, есть смысл разобрать вопрос, почему именно их там быть не может… Как и вопрос о кратных системах вообще. В комментариях много говорилось, насколько они могут оказаться сложными, – до 15 звёзд в пределе.
...Ну, во-первых, «пятнадцати-кратная» группа Кастора, в свою очередь состоящая из нескольких меньших кратных систем, наверняка более чем «пятнадцати-кратная». В перечне не учтены не излучающие (ибо слишком лёгкие даже для бурого карлика) родственные звёздам тела – планемо. Во-вторых, «кратность» верхнего предела вообще не имеет. Группы плавно переходят в скопления, а те – в ядра карликовых галактик.
И это к вопросу об образовании кратных систем, а также и к другому, – почему «кратность» для звёзд в космосе норма. Все звёзды рождаются сразу крупными партиями, – в составе скоплений. Ибо коллапсировать начинают холодные туманности массой от десятков тысяч солнечных. Туманности, однако, неоднородны, не симметричны, более напоминая рваные тучи, так что, коллапс происходит сразу ко множеству центров, где преодолевается критическая граница плотности. Рождение сопровождается взрывами короткоживущих гигантов, разгоняющими навстречу друг-друга волны газопылевой смеси. На фронте столкновения волн массово рождаются меньшие тела, – обычные звёзды, коричневые карлики и планемо… То есть, уже изначально звезда входит в скопление крутящихся вокруг общего центра масс тел. Учитывая же тесноту, звёзды гравитационно сцепляются и друг с другом…
Распад скопления происходит поскольку излучение звёзд нагревает неиспользованный газ, – а его ещё много больше, чем «использованного», вошедшего в состав тел. Газ рассеивается, а значит, масса скопления, от которой зависит сила притяжения к общему центру, падает. Набранная же светилами скорость остаётся, и она становится выше скорости убегания… От общего центра скопления. Если звёзды вращались и относительно общих центров масс внутри мелких групп, – так всё и останется. Ситуация же с двойным и даже тройным вращением – нормальна. Именно это и показывает пример Glise 229, где по орбите красного карлика движется центр масс двух бурых. Если Glise 229A превратится в белый карлик, потеряв половину массы, то двойная Glise 229B улетит гулять по спиральному рукаву целиком.
...Интересно в данной истории то, что во времена молодости вселенной принцип распада скопления после рождения звёзд, почему-то, не действовал. Он работает только в спиральных рукавах. Старые же звёзды гало и в нашей галактики остаются в составе шаровых скоплений. «Почему-то» в данном контексте означает, что у науки были идеи на сей счёт, но они, видимо, утратили актуальность в свете совершённых «Джеймсом Уэббом» открытий. В молодых галактиках, оказывается, вообще всё не так, как астрофизики полагали ранее.
Теперь о планетах. Теоретически, к двойной тесной системе Glise 229B могли бы прицепиться планемо. То что их там нет, – были бы, их удалось бы заметить, – отдельный вопрос. Но теория ничего не имеет против планемо, рождающихся одновременно со звёздами и по тому же механизму. То есть, двойная система запросто могла был оказаться и тройной, – с третьим, крутящимся вокруг того же центра масс, телом в весовой категории от 17 «юпитеров» до Сатурна… Однако, планемо, хотя и похожи на газовые гиганты (ноне тождественны им по химическому составу и строению) – не планеты. Планеты образуются из остаточного диска возникающего при коллапсе сгустка туманности в звезду.
Рождение же планеты можно разделить на два этапа с принципиально разными правилами игры, – мирную эпоху планетезималей и катастрофический этап слияния планетоидов. Пока поперечник тела исчисляется десятками километров, оно очень уязвимо. Гравитация планетезимали очень слаба, и при столкновении с другим телом, – хоть бы с пылинкой, имеющей характерную для космоса скорость измеряемую километрами в секунду, – планетезималь будет «таять». При импакте многократно большее снаряда по массе количество её вещества приобретёт скорость большую скорости убегания. Такие процессы активно идут в современном поясе Астероидов и называется космической эрозией.
С другой стороны, планетоиды с поперечником в тысячи километров дополнительно ускоряются взаимным притяжением, сталкиваются в значительной мере обращаясь в пар, но – только растут. Масса молекул и обломков вылетающих из общей гравитационной ямы слившихся тел, много меньше массы любого из них.
Соответственно… слияние планетоидов остановить тоже можно. В Солнечной системе это произошло в десятом протопланетным кольце, ныне известном как пояс Койпера. Рост же пленетезималей остановить очень легко. Он возможен лишь пока скорость столкновений не просто минимальная, а околонулевая. Данное же условие выполняется именно и только в кольцах остаточного диска, – до рождения первых планет. В этот момент орбиты каждой пылинки ещё правильно-круговые и лежат точно в одной плоскости. Летящие параллельно в почти одинаковой скоростью планетезимали не «бьются», а нежно соприкасаются и соединяются вакуумной сваркой… Да это просто можно видеть на примере Аррокота.
Если в систему ввести планету, орбиты перестанут быть круговыми, скорость столкновений возрастёт, и рост планетезималей прекратится. В конце концов, газ просто рассеется, а пыль затормозится «ветром» звезды и упадёт на неё… Тем более, данный эффект проявится в случае помещения в систему планемо или звезды… Хотя всё зависит от того, как далеко они будут находиться.
То есть, у звёзд в кратных системах могут быть и, обычно, имеются планеты. Но не в тесных системах.
Следовательно, о том, что является критерием тесноты… Теория в данном вопросе, пожалуй, не слишком сильна, – наблюдения за экзосистемами показывают, что теория пока часто подводит, – но мы же можем опереться на практику. Известно, – мы это видим, что в Солнечной системе Юпитер уничтожил всё, – всё прописью, включая и 99.99% массы планетоидов, – в трёх астрономических единицах от себя. Четвёртое кольцо – Марса – было поглощено гигантом не полностью.
Три астрономические единицы это, пусть, 500 миллионов километров. Расстояние между компонентами Glise 229B – 6 миллионов километров. При этом, масса каждой 37-38 «юпитеров». И они-то существовали с самого сначала. Это Юпитер – планета, родившаяся (из планетезималей), когда эпоха планетезималей уже прошла. Ему пришлось бить по крепеньким планетоидам… Остаются вопросы?
Между тем, у Glise 229A в 6 миллиардах километров от пары бурых, как минимум, одна планета есть. Красный карлик, и «сильнее» двойной компоненты, и диск у него был крошечный. Понятно, что Солнцу такая двойная ерунда на месте Плутона не помешала бы отрастить внутренние планеты. Не пострадали бы, скорее всего, Юпитер и Сатурн.