Domanda:
Perché alcuni pianeti sono così vicini alla loro stella?
Glen Little
2013-10-23 08:35:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

"Kepler-10b orbita attorno alla sua stella madre una volta ogni 0,84 giorni, il che significa che è più di 20 volte più vicino alla sua stella di quanto lo sia Mercurio al nostro sole" space.com

Esistono teorie accettate che hanno predetto con successo che così tanti pianeti sarebbero stati trovati così vicini alla loro stella?

Modifica: questa è soprattutto una domanda, poiché sembra che i pianeti si stiano allontanando dalla loro stella. newscientist.com

Due risposte:
#1
+10
MBR
2013-10-23 14:36:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Quadro generale:

Il motivo per cui ci sono pianeti così vicini alla loro stella ospite è probabilmente la migrazione planetaria . Questi pianeti sono difficili da spiegare con modelli di formazione in situ (prima di tutto non c'è abbastanza materiale per formare quel tipo di oggetti massicci in queste regioni). Esistono diverse teorie per spiegare la migrazione planetaria:

  • interazioni disco-pianeta : i pianeti si formano in un disco protoplanetario che contiene ancora molto gas dopo la formazione del pianeta, e questo può interagire con i pianeti formati. Esistono diverse interazioni che possono spiegare la migrazione, principalmente a seconda della massa del pianeta che si considera. Distinguiamo 3 tipi principali di processi di migrazione: Tipo I (migrazione di pianeti incorporati di piccola massa), Tipo II (migrazione e formazione di gap da pianeti massicci) e Migrazione di tipo III (migrazione rapida di un pianeta di massa intermedia in un disco relativamente massiccio).
  • interazioni pianeta-pianeta : anche lo scattering gravitazionale può essere un processo molto efficiente per modificare orbite del pianeta.
  • Meccanismo Kozai : questo meccanismo si verifica in un problema a tre corpi. Un oggetto può essere perturbato da un altro oggetto che orbita più lontano; l'oggetto quindi inizia a oscillare attorno alla sua orbita e può quindi migrare.
  • Interazione con planetesimi (si riferisce anche come modello di Nizza per il Sistema Solare ): l'interazione con un disco planetario residuo (come il disco di Kuiper per il Sistema Solare) può causare la migrazione. I pianeti possono scambiare momento angolare con planetesimi nel bordo esterno del disco per interazione gravitazionale, e quindi migrare.

Interazione disco-pianeta:

Alcuni dettagli in più sul Meccanismi di migrazione di tipo I, II e III :

  • Tipo I : i pianeti generano onde di densità che si propagano nel disco. A causa della rotazione kepleriana, queste onde di densità diventano onde a spirale, generando una coppia Lindblad . Il braccio a spirale interno spinge il pianeta in avanti, il pianeta guadagna momento angolare e migra verso l'esterno, mentre il braccio a spirale esterno spinge indietro il pianeta e spinge la migrazione verso l'interno. Nella maggior parte dei casi, le risonanze Lindblad esterne prendono il sopravvento sulle risonanze Lindblad interne perché si trovano più vicine al pianeta, e quindi guidano una migrazione verso l'interno.
  • Tipo II : pianeti massicci aprono vuoti nel disco in cui si formano. Le interazioni gravitazionali diventano più forti e quindi il momento angolare si trasferisce al disco. Se il momento angolare si deposita localmente nel disco, il materiale all'interno del pianeta perde momento angolare e il materiale all'esterno guadagna momento angolare, e quindi si allontana dal pianeta, aprendo uno spazio nel disco. Questo divario riduce l'importanza delle coppie Lindblad e il pianeta viene quindi accoppiato all'evoluzione viscosa del disco. Poiché il materiale del disco si accumula sulla stella e il momento angolare viene trasportato via, i pianeti massicci stanno migrando verso l'interno.
  • Tipo III : se la distribuzione della densità superficiale nella regione coorbitale del pianeta è asimmetrico, può portare a una coppia elevata che può far cadere il pianeta verso l'interno in un breve lasso di tempo.

Fonti:

Si prega di vedere l'aggiornamento alla domanda ... Non vedo come la maggior parte delle cose qui menzionate potrebbero migrare una grande pianta per essere così vicino alla stella, in quella che sembra un'orbita stabile.
Non sono sicuro di capire il punto del tuo commento. Ti ho fornito sei possibili meccanismi che possono causare la migrazione. E non esiste un'orbita stabile a lungo termine, non appena hai 3 o più corpi in un sistema gravitazionale, è un sistema caotico e gli oggetti possono migrare verso l'interno o verso l'esterno. Quindi la prima cosa è: osserviamo pianeti molto vicini alla loro stella ospite, il che può essere spiegato solo dalla migrazione. Quindi, potrebbero probabilmente migrare verso l'esterno, come è successo nel nostro Sistema Solare.
Grazie MBR. Mi piacciono le informazioni presentate qui, ma stavo cercando "teorie accettate che prevedessero con successo" questo prima che fosse osservato. Le 4 teorie menzionate cercano tutte di spiegarlo, ma non richiedono che i pianeti si trovino in un'orbita così stretta. L'unico sistema su cui abbiamo informazioni affidabili (finora) è il nostro e, come dici tu, i pianeti qui stanno migrando verso l'esterno.
c'è anche il bias di selezione, i nostri metodi precedenti di rilevamento dei pianeti, hanno guadagnato un peso maggiore per i pianeti vicini alle stelle
#2
+6
Moriarty
2013-10-23 09:26:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Poiché pianeti più massicci e in orbita stretta esercitano forze gravitazionali molto maggiori sulla loro stella ospite rispetto a pianeti più piccoli e distanti, esiste un pregiudizio osservativo significativo . È molto più probabile rilevare questi pianeti (ad esempio " Giove caldo") perché i loro effetti osservabili (oscillazione Doppler, lenti gravitazionali, ecc.) Sono più significativi.

L'immagine sotto ( da qui) ti mostra che per lo più non siamo ancora in grado di rilevare pianeti come quelli del nostro sistema solare (i cerchi grigi sono i nostri pianeti solari). È semplicemente troppo difficile.

Non studio (ancora!) La formazione planetaria, quindi non posso parlare bene per il lato teorico delle cose. Finora siamo riusciti a raccogliere solo il frutto che pende più in basso, quindi è molto probabile che ci sia anche un gran numero di pianeti simili alla Terra.

Gli autori di questo articolo sul sistema Kepler-10 (avrai bisogno dell'accesso MNRAS) suggeriscono lo scattering gravitazionale pianeta-pianeta o eventi di fusione di collisioni. L'articolo Scholarpedia fornisce una lettura un po 'più breve su questi meccanismi. Ecco un articolo di revisione del 2009 e un riesame più approfondito del 2006.

Exoplanets discovered up until 2010-10-03.

Non risponde realmente alla domanda del PO; spieghi invece perché li rileviamo. È anche interessante, ma irrilevante qui.
Grazie. Anche questo è interessante, mostrando quanti sono molto vicini!
Il tuo collegamento mi ha portato a http://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_migration che tocca questo argomento, ma non sembra menzionare alcuna teoria che abbia predetto ciò che stiamo vedendo ora.
In sostanza, l'OP si chiede perché così tanti pianeti vengono trovati molto vicini alle loro stelle ospitanti. La mia risposta spiega * perché * così tanti * si trovano * vicino alla stella. MBR spiega, molto meglio di quanto potrei, * come * ci arrivano. Penso che entrambe le risposte funzionino insieme. @GlenLittle - vedi la mia risposta modificata. Ho trovato altri riferimenti che delineano la teoria corrente.
Sì, il problema è la differenza tra "Sono vicini alla stella" e "Sono osservati" vicino alla stella ". Potrebbe esserci un vasto numero di pianeti distanti dalle stelle e oscurare completamente il numero che è vicino alle stelle. Noi È solo che non riesci a rilevarli. È come "Perché ci sono così tanti più gatti bianchi fuori di notte di quelli neri?" - no, le proporzioni sono le stesse, semplicemente non vedi i gatti neri perché si nascondono nell'oscurità meglio.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...