211service.com
Het mysterie van planeetvorming van het Tatooine-type
Tatooine is de woestijnachtige thuisplaneet van Luke Skywalker in de Star Wars-films. Beroemd is dat het om een dubbelstersysteem draait, zodat er elke ochtend twee zonnen boven de horizon komen.
Tatooine is een fictief werk. Maar de afgelopen jaren hebben astronomen een aantal echte Tatooine-achtige exoplaneten gevonden die rond dubbelstersystemen draaien, bijvoorbeeld Kepler 16b, 34b en 35b
Maar zoals Sijme-Jan Paardekooper van de Universiteit van Cambridge, VK, en een paar vrienden opmerken: het bestaan van planeten in deze systemen verbijstert de theorie van planeetvorming.
En dat roept een interessant probleem op: hoe zijn deze planeten ontstaan?
Vandaag geven Paardekooper en co een antwoord. Deze jongens simuleren planeetvorming in een binair systeem op de afstand waar deze planeten omheen draaien - voor 16b is dat slechts 0,7 AU, ongeveer dezelfde afstand als Venus van de zon.
Eerdere studies hebben aangetoond dat de veranderende zwaartekrachten in een binair systeem elke wolk van gas en stof ophitsen, wat zorgt voor een hoge ontmoetingssnelheid tussen rotsen. Dat zou het voor hen moeilijk maken om samen te voegen en bij elkaar te blijven.
Sommige astrofysici hebben echter gesuggereerd dat gasweerstand - de natuurlijke viscositeit van gaswolken - dit effect zou kunnen dempen, waardoor het mogelijk wordt dat Tatooine-achtige planeten zich alsnog vormen.
Paardekooper en co zetten deze theorie met klem tegen het zwaard. Ze zeggen dat hun simulaties talloze verstoringen laten zien die gasweerstand niet kan voorkomen. Dit maakt de huidige locatie van de planeten Kepler 16b, 34b en 35b erg vijandig voor planetesimale aanwas, zeggen ze.
In plaats daarvan is de meest waarschijnlijke manier waarop Tatooine-achtige planeten worden gevormd veel verder weg van hun zonnen, waar de zwaartekracht veel rustiger is. Deze planeten moeten dan gedurende vele miljoenen jaren naar hun huidige positie zijn gemigreerd, waarschijnlijk als gevolg van de dynamiek van gaswolken waarvan bekend is dat ze drukgradiënten genereren die planeten naar binnen dwingen.
Paardekooper en co doen echter een interessante voorspelling. Ze zeggen dat wat het migratiemechanisme van deze planeten ook is, ze op dezelfde afstand liggen als wat de binnenrand van hun oorspronkelijke gaswolken moet zijn geweest. Ze staan dus ongeveer zo dicht bij hun zonnen als theoretisch mogelijk is met dit mechanisme.
De implicatie is dat we exoplaneten waarschijnlijk niet dichterbij zullen vinden dan deze rond dubbelsterren.
Interessant is dat deze afstand ongeveer gelijk is aan de bewoonbare zone, althans voor 16b. Dit ligt aan de buitenrand van de zone en wordt beschouwd als een gasreus met een oppervlaktetemperatuur van ongeveer -70 ° C. Dat betekent dat zijn exomanen, als die er zijn, interessant kunnen zijn.
En als sterren op Tatooine-achtige planeten de neiging hebben zich op deze afstand op te hopen, is de mogelijkheid dat buitenaardse levensvormen tweelingzonnen zien opkomen op hun thuisplaneet misschien toch niet zo onwaarschijnlijk.
Referentie: arxiv.org/abs/1206.3484 : Hoe Tatooine niet te bouwen: de moeilijkheid van in situ vorming van circulaire planeten Kepler 16b, Kepler 34b en Kepler 35b