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 Астрономы показали, что внутри космических пустот (войдов) все же формируются связанные группы галактик. Причем их свойства могут радикально отличаться от аналогичных систем в более «густонаселенных» регионах. Такие группы позволяют проверить, как окружающая среда влияет на рост космических структур и распределение темной материи там, где вещества очень мало.
Нейроморфные вычисления — это попытка скопировать принцип работы мозга: не последовательно выполнять команды, как обычный процессор, а обрабатывать информацию параллельно, через сеть взаимосвязанных «нейронов», которые активируются в зависимости от поступающих сигналов. Эта идея существует уже несколько десятилетий, но до недавнего времени ее реализовывали на обычной электронной элементной базе. Исследователи из МФТИ провели обширный обзор, в котором систематизировали последние достижения в области фотонных нейроморфных вычислений.
Интриги и тайные свидания — прерогатива не только людей. В мире дикой природы тоже случаются драмы, и одна из них развернулась в лесах Северной Америки. Маленькие серые птицы, известные в науке как гаички Гамбела, долгое время считались образцом супружеской верности, но на деле оказались хитрыми стратегами. Они заводят потомство не только от постоянного партнера, но и от самца-соседа с определенным набором качеств. Авторы нового исследования попытались выяснить, что толкает самок на измену и как это влияет на выживание всего вида.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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