Bolygókkal pingpongoznak a csillagok?

616

Széles körben elfogadott elképzelés szerint egyes bolygók akár teljesen ki is dobódhatnak a szülő naprendszerükből, különösen a formálódás korai, dinamikailag kaotikus szakaszában, amikor a planéták között nagy a "lökdösődés" a stabil pályák elfoglalására. Újabban már kettős, sőt hármas csillagrendszerekben is detektáltak exobolygókat, így Nickolas Moeckel és Dimitri Veras (Institute of Astronomy, University of Cambridge) számítógépes szimulációval ilyen rendszereket vizsgáltak és kimutatták, hogy kettősök esetében az egyik csillag körüli pályáról kidobódott bolygó könnyen a másik komponens körüli pályán találhatja magát. Sőt, a planéta akár ide-oda is ugrálhat a két csillag között, ami egy lehetséges magyarázat néhány exobolygó erősen excentrikus pályájára.

Moeckel szerint a jelenség létrejöttéhez két kulcsfontosságú feltételnek kell teljesülnie. A kettős komponenseinek egyrészt nagy távolságban kell keringeniük egymástól, hogy ne zavarják a másik körül zajló bolygókeletkezési folyamatokat – azaz a "Tatooine"-szerű rendszerek nem jöhetnek szóba, hiszen ezekben a planéták egy szoros kettős körüli pályán mozognak -, másrészt egyik csillag körül mindenképpen több bolygónak kell lennie, ugyanis a "pattogás" elindulásához, a kilökődéshez két planétának erősen meg kell közelíteni egymást, ami nagyobb valószínűséggel jöhet létre egy több, egymáshoz eleve közeli pályákon mozgó bolygókat tartalmazó rendszerben.

A szimulációk szerint egy kettős csillagrendszerben az egyik komponens körül keringő bolygók közül kidobódók vagy a másik csillagba ütköznek, szerencsésebb esetben pályára állhatnak körülötte, előfordulhat azonban az is, hogy onnan is kilökődve visszatérnek abba a rendszerbe, ahol kialakultak, általában azonban elhagyják a kettőst.
[NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)]

Az új számítógépes modellben a bolygópattogás jelensége tipikusan az egymástól 6-25 Nap-Plútó távolságban lévő csillagok rendszereiben jelent meg. A szimulációk alapján az egyik komponens körüli pályáról kidobódott bolygók akár 85 százaléka legalább egyszer megjárta a másik csillag körüli térrészt, a rendszerek kezdeti pályaparamétereitől függően 45 és 75 százalék közötti részük pedig ismételten kidobódott. Moeckel szerint viszonylag ritkán, de az is előfordult, hogy egy bolygó visszatért az eredeti rendszerébe, igaz, azon az áron, hogy ott ütközött vagy a csillaggal, vagy egy másik bolygóval, esetleg kilökött egyet közülük. A kidobódott bolygók tipikus sorsa azonban a kettős rendszerének végleges elhagyása.

A szimulációk eredményének jogosságát legjobban természetesen konkrét példa igazolhatná, Moeckel szerint azonban ehhez az egyre növekvő számú exobolygót listázó adatbázisok még nem elég nagyok. Egy kettős rendszerben akkor lenne esély egy ilyen folyamat megfigyelésére, ha a rendszer minden részének paramétereit nagy pontossággal tudnánk mérni, különösen akkor, ha egy bolygót a csillagpár komponensei közötti helyzetben detektálnánk.

A bolygópingpong akár egymillió évig is eltarthat és azt is eredményezheti, hogy a kettős komponensei kicserélik a planétáikat. A megjósolhatatlan pályaviszonyok mellett a bolygók esetleges lakhatóságáról persze szó sem lehet, hiszen a forróság mellett, aminek a gazdacsillag körül mozogva vannak kitéve, a kettős komponensei közötti jeges űr hidegét is megtapasztalhatják.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás