|
Могут ли семь миров TRAPPIST-1 иметь луны
|
|
|
|
На расстоянии сорока световых лет от нас семь планет размером с Землю вращаются вокруг тусклого красного карлика в одной из самых плотных планетных систем, когда-либо открытых. Система TRAPPIST-1 привлекает внимание астрономов с 2017 года, поскольку три ее планеты вращаются в пригодной для жизни зоне, где может существовать жидкая вода. Но остается нерешенным вопрос о том, может ли какой-либо из этих миров иметь спутники.
|
|
|
|
Новое исследование Шубхэма Дея и Шона Рэймонда, опубликованное на сервере препринтов arXiv, предполагает, что ответ положительный, хотя спутники должны были бы находиться близко к своим планетам-хозяевам и не могли бы быть особенно большими.
|
|
|
|
Команда провела тысячи компьютерных симуляций, проверяя, как теоретические спутники будут вращаться вокруг каждой планеты TRAPPIST-1. Для начала они разместили 100 виртуальных спутников на круговых орбитах вокруг каждой планеты, расположив их на расстоянии от предела Роша, при котором луна была бы разорвана приливными силами.
|
|
|
|
Сначала они протестировали каждую планету по отдельности. Результаты показали, что спутники могут оставаться стабильными в зоне, простирающейся от границы Роша примерно до половины радиуса Хилла, что соответствует теоретическим прогнозам. Но семь планет TRAPPIST-1 не существуют изолированно. Они вращаются по резонансной цепи, подобно гравитационному часовому механизму, постоянно притягивая друг друга.
|
|
|
|
|
|
|
Когда в моделирование были включены соседние планеты, ситуация изменилась. Гравитационные помехи от спутников сдвинули стабильную зону вглубь, особенно для TRAPPIST-1 b (самой внутренней планеты) и TRAPPIST-1 e (которая находится в обитаемой зоне). Внешняя граница стабильности сократилась примерно до 40-45% радиуса Холма для каждого мира, когда присутствовали все семь планет.
|
|
|
|
Сжатие не является драматичным, поскольку отдельные соседние планеты сами по себе оказывают слабое воздействие, но совокупное гравитационное воздействие всей системы создает резонансное сжатие. Тем не менее, у спутников достаточно места для выживания, если они будут находиться достаточно близко к своей планете-хозяину.
|
|
|
|
Исследователи подсчитали, что приливные силы заставят более крупные спутники постепенно сворачиваться по спирали внутрь и врезаться в свои планеты в течение миллиардов лет. Только спутники, масса которых составляет менее одной десятимиллионной массы Земли, могли выдержать воздействие этих сил на протяжении всего срока службы TRAPPIST-1, а внешние планеты потенциально могли иметь несколько более массивные спутники.
|
|
|
|
Существуют ли такие спутники на самом деле - это совсем другой вопрос. Обнаружение остается за пределами современных возможностей. Но исследование показывает, что компактная резонансная архитектура TRAPPIST-1 не исключает появления спутников; она просто требует, чтобы они оставались маленькими и находились как можно ближе к земле.
|
|
|
|
Источник
|
