Stiinta Tech

Cât de plat poate fi un sistem solar?

Cât de plat poate fi un sistem solar? noiembrie 17, 2021
Cat-de-plat-poate-fi-un-sistem-solar

Planetele sistemului solar orbitează toate în jurul Soarelui mai mult sau mai puțin într-un plan. În comparație cu orbita Pământului, care definește planul la zero grade, orbita cu cel mai mare unghi este cea a lui Mercur a cărui înclinare este de 7 grade (unghiul orbitei planetei pitice Pluto este de 17,2 grade)

Caracteristicile orbitale ale planetelor evoluează pe măsură ce discul protoplanetar de gaz și praf se disipează și pe măsură ce planetele tinere migrează în disc ca răspuns la influențele gravitaționale reciproce și la efectele materialului de pe disc. Astronomii recunosc prin urmare că aspectul orbital al unui sistem planetar reflectă povestea lui evolutivă.

Cât de plat poate fi un sistem solar?

Sistemul planetar TRAPPIST-1 este format din șapte planete de dimensiunea Pământului, care orbitează în jurul unei stele mici (o masă de numai 0,09 mase solare) la aproximativ patruzeci de ani lumină de Soare. Detectate pentru prima dată de telescoapele TRAPPIST, observațiile ulterioare cu camera IRAC de pe Spitzer și misiunea K2, printre altele, au determinat până acum masele planetare la precizii între 5-12% și au rafinat alte proprietăți ale sistemului. În mod remarcabil, sistemul este de departe cel mai plat cunoscut: înclinația sa orbitală este de numai 0,072 grade. Această planeitate extremă este potențial o constrângere foarte importantă asupra formării și evoluției sistemului. Sistemul este, de asemenea, foarte compact, cea mai îndepărtată dintre cele șapte planete ale sale orbitând doar 0,06 unități astronomice de stea (în sistemul nostru solar, Mercur orbitează de peste cinci ori mai departe). Într-o configurație atât de strânsă, atracțiile gravitaționale reciproce ale planetelor vor avea influențe deosebit de importante asupra detaliilor precum înclinațiile orbitale.

Astronomii CfA Matthew Heising, Dimitar Sasselov, Lars Hernquist și Ana Luisa Tió Humphrey au folosit simularea computerizată 3-D a discului gazos și a planetelor pentru a studia o serie de modele posibile de formare, inclusiv câteva care au fost sugerate în studiile anterioare. Știind că discul protostelar gazos influențează proprietățile de migrare ale planetelor, oamenii de știință au fost, de asemenea, interesați în mod deosebit să exploreze care ar fi putut fi masa minimă a discului pentru sistemul TRAPPIST-1. Ei au adaptat codul computerizat AREPO, care a fost folosit cu succes în trecut în primul rând pentru simulări cosmologice.

Astronomii concluzionează că, în acord cu unele speculații anterioare, cele șapte planete s-au format probabil secvențial, fiecare inițial la o distanță de stea unde temperatura scade suficient pentru ca apa să înghețe, apoi migrează spre interior, acrețând încet pe drum și oprindu-se. când orbita sa este influențată de prezența celorlalte planete în mod corespunzător. Este necesară doar o masă modestă a discului, aproximativ 0,04 mase solare, modelele abordând și distribuția materialului în interiorul discului și, în plus, astronomii pot exclude mase de disc mai mari de aproximativ cincisprezece ori această valoare. Noua lucrare demonstrează modul în care simulările sistemelor planetare pot fi folosite pentru a deduce detalii remarcabile despre modul în care s-au format și au evoluat.