Domanda:
Pianeti generalizzati?
Alexey Bobrick
2013-11-22 01:52:42 UTC
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Esiste un modo un po 'astratto di generalizzare la nozione di pianeti.

La definizione standard di pianeti è, ovviamente: " i pianeti sono gli oggetti formati dal materiale residuo che circonda una stella di sequenza principale appena formata attraverso un complesso processo di formazione ".

Vorrei introdurre una definizione un po 'più generale, non comunemente conosciuta, di " pianeti generalizzati come oggetti macroscopici legati formati da un precedente processo di accrescimento avvenuto vicino a un corpo gravitante per molti periodi orbitali ".

Chiaramente, quest'ultima definizione è più generale, poiché non specifica il tipo di evento di accrescimento e il tipo di corpo centrale. Ora, ad esempio, il meccanismo di accrescimento può essere molto diverso da quello dei dischi protoplanetari: si consideri, ad esempio, l'accrescimento su un oggetto compatto (una stella di neutroni o un buco nero), l'accrescimento su un buco nero supermassiccio, l'accrescimento da resti di neutroni binari fusione di stelle o qualsiasi altro possibile processo di accrescimento.

Come notato in alcune risposte, alcune stelle si formano anche in processi che coinvolgono l'accrescimento in prossimità di altre stelle. Per evitare di includere le stelle nella categoria "pianeta generalizzato", la definizione specifica che gli oggetti dovrebbero essere formati su molti periodi orbitali, il che implica che dovrebbero essere sufficientemente legati rispetto al primario.

La domanda: Esistono pianeti generalizzati diversi da pianeti / esopianeti?

Domanda ampliata e spiegata un po 'meglio in dettaglio.
Penso che il passo logico successivo sia pensare ai vari processi di tipo accrescimento che sono noti per esistere. Ecco un punto di partenza: dischi di accrescimento attorno a sistemi stellari di nuova formazione, accrescimento su buchi neri super-massicci al centro delle galassie, accrescimento da giganti rosse su nane bianche (SN Tipo Ia), accrescimento planetario (ad esempio - anelli di Saturno). Sono sicuro di averne tralasciato alcuni, ma poi vorrei chiedere fisicamente parlando, quali consentono la creazione di quelli che chiamate "pianeti generalizzati". Forse il gas sotto shock (proveniente dalle galassie in collisione) può produrre pianeti generalizzati?
Inoltre, avresti delle fonti per i pianeti generalizzati? Ho cercato in giro e ho trovato solo la teoria della formazione planetaria generalizzata (http://adsabs.harvard.edu/full/1967SvA....11..156B), che sembra riguardare il processo generale della formazione planetaria, non sui pianeti generalizzati.
@astromax, che esamina i possibili sistemi di accumulo è sicuramente un buon punto di partenza. Un'altra cosa necessaria da fare sarebbe formulare almeno alcuni criteri sufficienti affinché qualsiasi cosa si formi. Gli shock sembrano una possibile via da percorrere, l'instabilità gravitazionale - forse un'altra, un po 'di coagulazione + accrescimento - ancora un'altra. Immagino che fare una stima delle condizioni per ciascuno di questi o altri meccanismi darebbe sicuramente alcuni spunti. Forse ne farò un po 'io stesso e aggiungerò qui, e sarei anche un caloroso benvenuto a qualsiasi input che potresti voler portare.
@astromax, per quanto riguarda il termine "pianeti generalizzati", mi sono preso la libertà di inventarlo da solo. Non mi è capitato di vederne l'utilizzo in nessuna fonte, ma è decisamente allo studio il problema dei vari tipi di instabilità che operano nei dischi di accrescimento e che portano alla formazione di grumi.
Quattro risposte:
#1
+3
MBR
2013-12-12 14:22:43 UTC
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Il principale difetto della tua definizione di "pianeta generalizzato" sarebbe il confine tra stelle e pianeti. E, in particolare, lo status delle nane brune, che sono una specie di "stelle fallite", che non hanno potuto iniziare a bruciare il loro idrodgene.

A questo proposito, la definizione di pianeta come è adesso è probabilmente il migliore (o il meno peggiore ), perché è quindi possibile tracciare una linea tra pianeti e stelle (e in particolare nane brune), perché un pianeta è quindi un oggetto formato per accrescimento nel materiale dei detriti di una stella in formazione / di nuova formazione, mentre una stella è, in generale, un oggetto indipendente formato dal collasso e dall'accrescimento (ora ci sono osservazioni sulla formazione di nane brune; vedere ad esempio la recensione di Luhman (2102 ) o il recente articolo di André et al. (2012)). Quindi hai due tipi di oggetti celesti, ben definiti da due tipi di meccanismi di formazione (accumulo del nucleo per i pianeti vs. collasso gravo-turbolento per le stelle (nane brune incluse). Quindi puoi anche distinguere chiaramente tra "reali" liberi- pianeti fluttuanti (che sono quindi pianeti espulsi dalla loro orbita e che fluttuano nella galassia) e nane brune (che si formano indipendentemente, dove giacciono).

Conclusione : se il tuo oggetto, in qualsiasi ambiente (incluso qualsiasi tipo di disco di accrescimento) è formato dall'accrescimento del nucleo: è un pianeta. Se il tuo oggetto è formato dal collasso gravitazionale (con una successiva, inevitabile fase di accrescimento sull'oggetto centrale): è un stella.

Caro @MBR,, non mi dispiace chiamare le stelle o le nane brune come "pianeti generalizzati", a condizione che si siano formati per accrescimento + collasso, ma non per gravità. collasso da solo, quindi non vedo cosa intendi per difetto. Tuttavia, sono ancora interessato a questa domanda nel disco di accrescimento generale, non solo a quelli che circondano le stelle di nuova formazione. Ad esempio, si possono formare oggetti legati negli AD nei centri delle galassie, nel disco attorno alle stelle di neutroni, ecc. Quindi non ho ancora trovato la tua risposta in quanto ora è particolarmente utile.
La stella @AlexeyBobrick: si forma anche per collasso gravitazionale + accrescimento; per le stelle di piccola massa, il 90% della massa è effettivamente accumulato ... Quindi il problema che vedo con il tuo "pianeta generalizzato" è che tutto sarebbe un pianeta con la tua definizione. Una definizione è utile se mi dice qualcosa di specifico sull'oggetto descritto; mi sembra che la tua definizione di "pianeta generalizzato" sia troppo ampia o troppo vaga per dirmi qualcosa di utile.
Hai affermato che nessuna stella di sequenza principale di piccola massa si formerebbe senza compagni binari? Tuttavia, come ho detto, mi interessano i processi che avvengono, lo sottolineo, i dischi di accrescimento generale su scale temporali di molte orbite. Forse questo farebbe una chiara dicotomia dalle stelle.
Come l'hai capito (la tua prima frase) con il mio commento precedente? Non ho mai detto una cosa del genere (ma possiamo discutere questo punto particolare in un'altra domanda se vuoi). Ho modificato la mia risposta per chiarire le cose, in particolare con la tua particolare attenzione ai dischi di accrescimento.
"Il 90% della massa è effettivamente accumulato". In ogni caso, ancora una volta, sto chiedendo di oggetti legati formati in qualsiasi modo possibile (non necessariamente accrescimento del nucleo) in qualsiasi disco di accrescimento su molte orbite (per escludere le stelle). Non sto chiedendo quali dovrebbero essere i pianeti, se la definizione è ottima o scarsa, e non sto chiedendo le condizioni per formare le stelle qui. Anche se questa è una domanda separata interessante.
Quello che sto cercando di dirti è che la tua definizione non porta nulla di rilevante, significativo o nuovo, perché quello che chiameresti un pianeta generalizzato sarebbe una stella o un pianeta, e sapere che è molto più informativo che sapere che è un oggetto forma da qualche processo di accrescimento in qualche ambiente. Come ho già detto, la tua definizione è troppo ampia e vaga per essere utile.
Si consideri una stella di neutroni che accumula materiale e forma un ammasso legato nel disco. Questo oggetto lo chiamerei pianeta generalizzato. Non esiste un termine per questo tipo di oggetti e sto chiedendo quando possono formarsi. Per escludere le stelle dalla considerazione, ho aggiunto la condizione che gli oggetti si formino in molti periodi, vedere la versione aggiornata della domanda. Immagino che questo fosse il tuo punto principale. C'è qualcos'altro che pensi possa essere migliorato nella definizione?
#2
+2
Envite
2013-11-22 23:17:10 UTC
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Secondo la tua definizione, una stella formata in un sistema binario (quindi vicino a un corpo gravitante) è un pianeta generalizzato.

Piuttosto giusto, anche se mi aspetterei che le stelle binarie si formino attraverso un collasso gravitazionale della nuvola comune di ISM, non attraverso l'accrescimento che segue la formazione di una delle stelle. Oppure sosterreste che la presenza di una delle stelle aiuta la formazione dell'altra?
A seconda della densità del disco preplanetario, sì. Pensa a Giove ... è quasi una stella (per un ampio senso di "quasi").
È davvero interessante, anche se potrebbe essere una domanda secondaria! Sai se le stelle possono formarsi da dischi protoplanetari?
Non l'ho mai studiato e non ne ho mai sentito parlare nelle mie lezioni sulla formazione delle stelle, ma non lo rifiuto, poiché non ho mai studiato che non possano! Se c'è abbastanza massa su un'orbita del disco, puoi ottenere un Giove, un supergiove come HD 29587 B o anche una nana bruna o una vera piccola stella.
#3
+1
Alexey Bobrick
2013-12-13 16:16:18 UTC
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Aggiungerò alcune informazioni rilevanti qui come le trovo.

Questo articolo ipotizza che potrebbero esserci pianeti che si formano dai resti della fase di inviluppo comune nei binari: http: // arxiv. org / abs / 1312.3479. Questi non sono pianeti normali, poiché il materiale non proviene dalla formazione stellare.

#4
+1
Mutual
2014-08-03 07:22:47 UTC
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  1. Se una stella passa attraverso una nuvola molecolare, potrebbe formarsi un nuovo disco che fornisce un'altra possibilità per la formazione del pianeta.

    • Vecchie stelle pre-sequenza principale: riformazione del disco mediante accrescimento di Bondi-Hoyle. Riferimento 1
  2. Se due stelle si fondono, generano un disco di escrezione che potrebbe formare nuovi pianeti.

    • Un'origine di fusione binaria per pianeti di Giove caldi gonfiati. Riferimento 2
  3. Conti le nane brune e le sub-nane brune come stelle ei loro satelliti come pianeti? Riferimento 3

  4. Se una stella ha un'elevata massa o un alto contenuto di metallo, brucerebbe molto rapidamente attraverso la sequenza principale per diventare una nana bianca mentre essendo ancora all'interno dell'ammasso stellare in cui si è formato. Potrebbe quindi passare attraverso una nuvola, come da elemento 1 in questo elenco, e formare un nuovo disco.

  5. In una supernova alcuni degli ejecta potrebbero non riuscire a fuoriuscire e creare così un disco di riserva. Questo potrebbe formare pianeti attorno a stelle di neutroni. (e buchi neri)

    • Un disco di detriti attorno a una giovane stella di neutroni isolata. Riferimento 5
  6. Come dici in una risposta alla tua stessa domanda, la fase di inviluppo comune in una stella binaria può formare un nuovo disco. Questo può essere esteso a un sistema a stelle multiple: ogni volta che una delle stelle nel sistema si trasforma in una gigante rossa, una stella AGB o una nebulosa planetaria, questo crea un involucro comune se le stelle sono abbastanza vicine tra loro, consentendo nuovi dischi per formare la creazione di nuove generazioni di pianeti.

Ricorda che puoi includere collegamenti ipertestuali per migliorare la tua risposta utilizzando il markdown, [qui] (http://stackoverflow.com/editing-help) puoi trovare una guida che spiega come farlo.
Mille grazie per una risposta molto buona e interessante!


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.
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