Цикл: Космос #21
Цикл: Космос #21 🪐 Планеты у двойных звёзд: от горьких уроков до настоящего Татуина Изучение экзопланет начиналось с парадоксов. Первые планеты нашли в 1992 году у пульсара PSR 1257+12. Первой солнцеподобной звездой с планетой стала 51 Пегаса. Но попытки поиска предпринимались и раньше. Питер ван де Камп заявлял о планете у звезды Барнарда, его не убедили. Гордон Уокер и Брюс Кэмпбелл в 1988 году заявили о планете у двойной звезды Гамма Цефея. В 1992 году они сами опровергли своё открытие. Через 15 лет открытие Уокера и Кэмпбелла подтвердилось. Гамма Цефея A b стала бы первой обнаруженной экзопланетой, если бы у учёных было больше данных. Эта планета в два раза массивнее Юпитера, её период обращения 2,5 года. Она разрушила предубеждение о невозможности планет в двойных системах. 🌟 Двойные системы: где рождаются и умирают миры Большинство звёзд главной последовательности входят в кратные системы. Они формируются, когда протопланетный диск распадается на фрагменты. Орбиты в таких системах часто неустойчивы. Возмущения могут выбросить тело из системы или привести к столкновению. В 1886 году Генрих Брунс доказал: задача трёх тел не имеет общего решения. Лишь в 2017 году китайские учёные нашли более 600 типов стабильных орбит для трёх тел. Но чаще кратные системы имеют иерархическую структуру. Массивная звезда и несколько более лёгких. Как двойные звёзды мешают рождению планет? Протопланетный диск деформируется и «усекается». Внутренние части разрушаются, что уменьшает время для формирования планет. Чем меньше расстояние между звёздами, тем горячее диск и тем сложнее в нём процессы конденсации. Между одиночными и двойными звёздами на расстоянии до 10 а.е. нет различий в росте пылевых частиц. Но чем больше расстояние между звёздами, тем реже в системе находят планеты. Орбиты планетезималей становятся неустойчивыми. Орбиты планет в двойных системах делят на два типа: ● S-тип: планета вращается вокруг одной звезды. ● P-тип: планета вращается вокруг обеих звёзд (как Татуин из «Звёздных войн»). 🌍 Kepler-16 b: настоящий Татуин В марте 2011 года обнаружили Kepler-16 b. Первую планету, вращающуюся вокруг двух звёзд. Двойная звезда Kepler-16 состоит из оранжевого и красного карликов на расстоянии 0,22 а.е. друг от друга. Когда из кривой блеска вычли взаимные перекрытия звёзд, остались провалы. Транзиты третьего тела. Масса объекта треть Юпитера, не звезда. Это была планета. Год на Kepler-16 b длится 229 земных суток, орбита 0,7 а.е. (как у Венеры). Если смотреть с поверхности, звёзды сопоставимы по размеру с солнечным диском. Средняя температура -85 °C. Плотность чуть меньше плотности воды. Каменно-ледяное ядро и газовая атмосфера. Совсем не похоже на Татуин. Загадка: стабильные орбиты в этом регионе разрушаются приливными силами, ближайшая стабильная орбита в семь раз больше. Почему Kepler-16 b не выброшена из системы? Ответа нет. 👴 PSR B1620−26 b: Мафусаил, планета-странник PSR B1620−26 состоит из пульсара и белого карлика на расстоянии 1 а.е. В 1993 году нашли планету PSR B1620−26 b (Мафусаил). На орбите P-типа с радиусом 23 а.е., масса 2 MJ, температура -200 °C. Возраст системы 12 миллиардов лет, планета одного возраста с ней. Как планета пережила взрыв сверхновой? Вероятно, белый карлик и планета были захвачены пульсаром в шаровом скоплении. Значит, планеты могут путешествовать от звезды к звезде. 🌟 Ближайшие соседи: Альфа Центавра и Проксима Центавра b Альфа Центавра ближайшая звёздная система, всего в 4,3 световых года. Состоит из трёх звёзд. В 2012 году заявили о планете земного типа у Альфы Центавра B, но в 2015 году открытие опровергли. В 2016 году нашли Проксиму Центавра b. Массой 1,3 земной, период 11 дней, орбита 0,05 а.е. Температурные условия таковы, что при наличии атмосферы на планете может быть вода. Но красные карлики очень активны. В марте 2017 года вспышка Проксимы была в 1000 раз мощнее всех прошлых. Атмосфера, скорее всего, давно снесена.