211service.com
Mysteriet bag Tatooine-Type Planet Formation
Tatooine er Luke Skywalkers ørkenlignende hjemmeplanet i Star Wars-filmene. Det er berømt, at det kredser om et binært stjernesystem, så to sole stiger op over horisonten hver morgen.
Tatooine er et fiktionsværk. Men i de senere år har astronomer fundet en række ægte Tatooine-lignende exoplaneter, der kredser om binære stjernesystemer – for eksempel Kepler 16b, 34b og 35b
Men som Sijme-Jan Paardekooper ved University of Cambridge, UK, og et par venner påpeger: Eksistensen af planeter i disse systemer forbløffer planetdannelsesteorien.
Og det rejser et interessant problem: hvordan blev disse planeter dannet?
I dag giver Paardekooper og co et svar. Disse fyre simulerer planetdannelse i et binært system i den afstand, disse planeter kredser om - for 16b er det kun 0,7 AU, omtrent samme afstand som Venus fra Solen.
Tidligere undersøgelser har vist, at de skiftende gravitationskræfter i et binært system opildner enhver sky af gas og støv, hvilket sikrer en høj stødhastighed mellem sten. Det ville gøre det vanskeligt for dem at samle og holde sammen.
Nogle astrofysikere har dog foreslået, at gasmodstand - den naturlige viskositet af gasskyer - kan dæmpe denne effekt, hvilket gør det muligt for Tatooine-lignende planeter at dannes trods alt.
Paardekooper og co lagde denne teori hårdt til sværdet. De siger, at deres simuleringer viser adskillige forstyrrelser, som gasmodstand ikke kan forhindre. Dette gør den nuværende placering af planeterne Kepler 16b, 34b og 35b meget fjendtlig over for planetesimal tilvækst, siger de.
I stedet er den mest sandsynlige måde, Tatooine-lignende planeter dannes på, meget længere væk fra deres sole, hvor gravitationsforholdene er meget roligere. Disse planeter må så have migreret til deres nuværende position over mange millioner år, sandsynligvis på grund af dynamikken i gasskyer, som er kendt for at generere trykgradienter, der tvinger planeterne indad.
Paardekooper og co kommer dog med en interessant forudsigelse. De siger, at uanset migrationsmekanismen for disse planeter, så ligger de i samme afstand som det, der må have været inderkanten af deres modergasskyer. Så de er omtrent så tæt på deres sole, som det er teoretisk muligt med denne mekanisme.
Implikationen er, at vi sandsynligvis ikke vil finde exoplaneter tættere på end dette omkring binære stjerner.
Interessant nok er denne afstand omtrent den samme som den beboelige zone, i det mindste for 16b. Dette ligger i den ydre kant af zonen og menes at være en gaskæmpe med en overfladetemperatur på omkring -70 grader C. Det betyder, at dens exomoons, hvis den har nogen, kunne være interessant.
Og hvis Tatooine-lignende planeter, stjerner har en tendens til at akkumulere på denne afstand, er muligheden for fremmede livsformer måske ikke så usandsynlig alligevel.
Ref: arxiv.org/abs/1206.3484 : Hvordan man ikke bygger Tatooine: Vanskeligheden ved in situ dannelse af cirkumbinære planeter Kepler 16b, Kepler 34b og Kepler 35b