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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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