Астрономы объяснили необычный ритм орбитального вращения планет системы Trappist-1
Нам сложно «расшифровать» историю формирования и миграции планетных систем, потому что большинство из них рано или поздно по тем или иным причинам теряют «равновесие» и сбиваются с ритмичных орбит. Иногда их планеты даже сталкиваются друг с другом. Поэтому так ценят системы, сохранившие свой ритм. Одна из них — Trappist-1. Ученые, наконец, объяснили необычную ритмичность орбитального вращения ее семи планет.
Система Trappist-1 расположена в 40 световых годах от нас. В ее центре — маленький и холодный красный карлик, который по массе примерно в 10 раз меньше Солнца. Вокруг летают семь планет: четыре сопоставимы по массе с Землей, остальные в два раза меньше. Несмотря на размеры, вряд ли они пригодны для жизни. Система настолько компактная, что с запасом поместилась бы внутри орбиты Меркурия. Ее главная особенность — резонансное движение планет.
Орбитальный резонанс — ситуация, при которой периоды обращения планет соотносятся как натуральные числа. В системе Trappist-1 планеты удерживают резонанс в парах: 8:5, 5:3, 3:2, 3:2, 4:3 и 3:2. Так за каждые восемь оборотов первой планеты Trappist-1b, вторая планета Trappist-1c успевает сделать пять. Кстати, вращаются они быстро. Первая делает оборот вокруг звезды за 1,5 земного дня, а самая дальняя, Trappist-1h, — за 18,7 земного дня.
Подобная ритмичность — признак того, что система «сохранила» историю простой миграции своих планет в диске, то есть под действием сил гравитации между формирующимися планетами и газом в протопланетном диске. Проблема в том, что такая миграция в системе вроде Trappist-1 должна была дать более простые резонансы между ближайшими к звезде планетами. Как показало компьютерное моделирование, вместо 8:5 и 5:3 у Trappist-1b, c и d должен быть ритм 3:2.
Ученые пробовали объяснить изменение резонанса между планетами Trappist-1 через особые условия, сформировавшиеся в диске. Они предположили, что диск Trappist-1 был в 50 раз эффективнее в своем влиянии на планеты, чем можно ожидать от подобной системы.
В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Astronomy, астрономы предложили другой сценарий. Они оттолкнулись от идеи рассеивания и смещения границы самого протопланетного диска. Оказалось, в этом случае планеты сами меняют ритмы своего вращения.
По расчетам авторов новой работы, внутренние планеты системы Trappist-1, то есть планеты Trappist-1b, c, d и е, сформировали резонансы 3:2, когда диск вблизи звезды начал рассеиваться. Тогда ближайшие к звезде планеты стали «падать» в открывшееся пространство. Тем временем планета Trappist-1е, самая дальняя из них, «притянулась» к внутренней границе протопланетного диска.
Диск продолжал рассеиваться. Trappist-1е «следовала» за ним, удаляясь от внутренних планет и теряя с ними «ритмичную» связь. Внутренние планеты при этом продолжали приближаться к звезде, выйдя на те самые загадочные резонансы 8:5 и 5:3.
В какой-то момент, следуя за диском, планета Trappist-1е «наткнулась» на мигрирующую «внутрь» пару внешних планет Trappist-1f и g. Они «выбили» ее с границы диска, и Trappist-1е начала обратное движение к звезде, где вновь встретилась с Trappist-1d. В процессе сближения Trappist-1e, вероятно, прошла с Trappist-1d через резонансы 9:5, 5:3, 8:5, пока не вернулась с ней в ритм 3:2. Уже позже извне мигрировала планета h, сформировав резонанс с планетой g. Так и появилась современная система Trappist-1.
«Изучая Trappist-1, мы смогли протестировать новые гипотезы об эволюции планетных систем. Trappist-1 очень интересна своей сложностью, своей длинной цепочкой планет. Это отличный образец для проверки альтернативных теорий о формировании планетных систем», — объяснила Габриэль Пикьерри (Gabriele Pichierri), исследователь из Калифорнийского технологического института (США) и один из авторов новой работы. Она работает в группе профессора Константина Батыгина, одного из создателей гипотезы о существовании девятой планеты Солнечной системы. Он выступил соавтором новой публикации.
Telegram 
Дзен 
VK Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.
Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии