В едно новопубликувано изследване астрономите описват планетите в системата TRAPPIST-1 като свързани в "резонансна верига", което предотвратява сблъсъка им и стабилизира орбитите им.
Когато през февруари НАСА обяви откриването на системата екзопланети около ултрастуденото джудже TRAPPIST-1, не без основание това предизвика доста вълнение. Три от седемте планети с размерите на Земята се намират в обитаемата зона, което означава, че може да имат подходящи условия за живот, разказва сайтът Gizmodo.
Но една от основните загадки в първоначалното изследване е тази, че системата TRAPPIST-1 изглежда неустойчива.
"Ако моделираме системата, планетите ще започват да се удрят една в друга не по-късно от един милион години. Това може да изглежда дълъг период от време, но това е само един астрономически момент. Ние имаме късмет, че не открихме TRAPPIST-1 в началото на разпадането на системата, следователно трябва да има причина, заради която да е стабилна", - каза Даниел Тамайо (Dan Tamayo), от Центъра за планетарни науки Скарбъро към Университета на Торонто (Канада).
Изглежда Тамайо и колегите му са намерени причината. В едно проучване, публикувано в списание Astrophysical Journal Letters и достъпно на arXiv, те описват системата TRAPPIST-1 като нещо, наречено "резонансна верига", което може значително да се стабилизира системата.
В резонансна конфигурации орбиталните периоди на планетите се съотнасят в цели числа. Това например се случва, че за времето, необходимо за три оборота на Нептун около Слънцето Плутон прави две обиколки. Това е добре за Плутон, защото в противен случай нямаше да съществува. Тъй като орбитите на двете планети се пресичат, те в противен случай щяха да се сблъскат.
"Има ритмично повтарящ се модел, който гарантира стабилността на системата за дълъг период от време", - разказва Мат Русо (Matt Russo) от канадския Института по теоретична астрофизика.
TRAPPIST-1 използва този принцип на съвсем друго ниво и всичките седем планетите са в резонансна верига. За да покажат тази забележителна конфигурация, Тамайо, Русо и колегите им създадоа анимация, в която планетите възпроизвеждат по една нота на пиано всеки път, когато минат пред звездата и на барабана всеки път, когато на планетата е пред най-близкия си съсед. Тъй като периодите на планетите са прости отношения едно спрямо друго, тяхното движение създава стабилно повтарящ се модел, подобен на музика.
"По-голямата част от планетните системи са подобни на любители-музиканти, които свирят с различна скорост. TRAPPIST-1 е като една супербанда, в която всичките седем членове синхронизират своята музика с почти перфектно темпо", - разказва Русо. Но дори синхронните орбити не се запазват непременно за дълго време. Теорията на хаоса също изисква точни орбитални подравнявания, за да се гарантира стабилността на системата. Това обяснява защо симулацията бързо довежда до сблъсък на планетите.
Работата не е в това, че системата е обречена, а в това, че стабилните конфигурации са много точни. В момента учените не могат достатъчно добре да измерят всички параметри на орбитите, затова симулираните системи водят до сблъсъци.
За да се преодолеят това Тамайо и екипът му разглеждат системата за начина, по който може да се е формирала първоначално. Когато системата е родена от газов диск, планетите трябва да са мигрирали една спрямо друга, което позволява на системата да се установи по естествен начин в стабилна резонансната конфигурация.
"Това означава, че в ранните етапи орбитата на всяка планета е настроена така, че да стане хармонична по отношение на другите, както и инструментите се настройват в музикална група, преди да започнат да свирят. Ето защо анимацията произвежда такава прекрасна музика", - разказва Русо.
Екипът тества симулацията с помощта на клъстера суперкомпютри в Канадския институт по теоретична астрофизика и открива, че повечето от генерираните системи остават стабилни до края на симулацията, около 100 пъти по-дълго, отколкото в симулацията описана в оригиналната статия за TRAPPIST-1.
"Изглежда поетично, че особената конфигурация, която може да създаде такава прекрасна музика, също може да бъде отговорна за оцеляването на системата" - разказва Тамайо.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари