211service.com
Mysteriet med Tatooine-Type Planet Formation
Tatooine är Luke Skywalkers ökenliknande hemplanet i Star Wars-filmerna. Det är känt att den kretsar runt ett binärt stjärnsystem så att två solar stiger över horisonten varje morgon.
Tatooine är ett skönlitterärt verk. Men på senare år har astronomer hittat ett antal riktiga Tatooine-liknande exoplaneter som kretsar kring binära stjärnsystem – till exempel Kepler 16b, 34b och 35b
Men som Sijme-Jan Paardekooper vid University of Cambridge, Storbritannien, och några kompisar påpekar: Förekomsten av planeter i dessa system förbryllar planetbildningsteorin.
Och det väcker ett intressant problem: hur bildades dessa planeter?
Idag ger Paardekooper och co ett svar. Dessa killar simulerar planetbildning i ett binärt system på avståndet som dessa planeter kretsar runt – för 16b är det bara 0,7 AU, ungefär samma avstånd som Venus från solen.
Tidigare studier har visat att de förändrade gravitationskrafterna i ett binärt system rör upp alla moln av gas och damm, vilket säkerställer en hög möteshastighet mellan stenar. Det skulle göra det svårt för dem att samlas och hålla ihop.
Vissa astrofysiker har dock föreslagit att gasmotståndet – den naturliga viskositeten hos gasmoln – kan dämpa denna effekt, vilket gör det möjligt för Tatooine-liknande planeter att bildas trots allt.
Paardekooper och co lade denna teori bestämt till svärdet. De säger att deras simuleringar visar många störningar som gasmotstånd inte kan förhindra. Detta gör den nuvarande platsen för planeterna Kepler 16b, 34b och 35b mycket fientlig för planetesimal ackretion, säger de.
Istället är det mest sannolika sättet att bilda Tatooine-liknande planeter mycket längre bort från deras solar där gravitationsförhållandena är mycket lugnare. Dessa planeter måste sedan ha migrerat till sin nuvarande position under många miljoner år, förmodligen på grund av dynamiken hos gasmoln som är kända för att generera tryckgradienter som tvingar planeterna inåt.
Paardekooper och co gör dock en intressant förutsägelse. De säger att oavsett migrationsmekanismen för dessa planeter ligger de på samma avstånd som vad som måste ha varit den inre kanten av deras modergasmoln. Så de är ungefär så nära sina solar som är teoretiskt möjligt med denna mekanism.
Innebörden är att vi sannolikt inte kommer att hitta exoplaneter närmare än så här runt dubbelstjärnor.
Intressant nog är detta avstånd ungefär detsamma som den beboeliga zonen, åtminstone för 16b. Denna ligger i den yttre kanten av zonen och tros vara en gasjätte med en yttemperatur på cirka -70 grader C. Det betyder att dess exomuner, om den har några, kan vara intressanta.
Och om Tatooine-liknande planetstjärnor tenderar att ackumuleras på detta avstånd, kanske möjligheten att främmande livsformer ser tvillingsolar stiga upp på sin hemplanet trots allt inte är så osannolik.
Ref: arxiv.org/abs/1206.3484 : Hur man inte bygger Tatooine: Svårigheten att bilda cirkumbinära planeter på plats Kepler 16b, Kepler 34b och Kepler 35b