Может ли планета-изгой быть хозяином планетарной системы?

Другими словами, может ли планета быть достаточно большой, чтобы вокруг нее вращались другие планеты, не вращаясь вокруг какой-либо звезды? Ча 110913 кажется близким к тому, что я ищу, но его классификация все еще немного расплывчата.

И если да, то возможна ли жизнь на любой планете этой системы? Я знаю, что жизнь возможна в условиях отсутствия света, но мне интересно, изменят ли это различные переменные здесь.

А если еще больше, то возможна ли там человеческая жизнь? Не обязательно оттуда, но может быть как колония.

Я знаю, что это скорее семантика, чем что-либо еще, но разве объект, вращающийся вокруг планеты, не является луной по определению? Если нет всех объектов прилично одинакового размера, то все они в основном вращаются вокруг друг друга (неправильные, некруговые орбиты). В каком случае это планеты, вращающиеся вокруг друг друга?
@out-null Хороший вопрос, хотя я предполагаю, что вы имеете в виду небесное тело, а не просто какой-либо объект (например, искусственные спутники). Однако я не совсем уверен в научном определении естественного спутника, поэтому я не знаю, можем ли мы действительно сказать, что эти вращающиеся планеты являются спутниками центральной планеты. Если планета может быть луной, то я думаю, что да, мы могли бы назвать их и лунами.

Ответы (5)

Сначала я обращусь к Ча 110913-773444 конкретно.

Проверка страницы Википедии дает некоторую интересную информацию:

  • Масса: 5-15 масс Юпитера. Это означает, что это, вероятно, планета - коричневые карлики с чрезвычайно малой массой обычно имеют массу около 20 с массой Юпитера.
  • Спектральный тип: L-карлик . Это согласуется с тем, что это коричневый карлик, поскольку многие коричневые карлики относятся к спектральному классу L или «ниже» (т.е. холоднее). Суть в том, что он не дает много света.
  • Светимость: 0,000096 солнечных светимостей. Это действительно, очень тускло, тусклее многих (возможно, большинства) коричневых карликов. Это звучит как планета.
  • Температура: 1350 К. Это действительно мало для коричневого карлика, хотя, возможно, он все же им является. Я не уверен, является ли это температурой поверхности или расчетной внутренней температурой. В последнем случае это может быть признаком массивного газового гиганта.

Моя совершенно не экспертная оценка - это планета. Но вы можете не обращать на это внимания, если хотите. Некоторые эксперты говорят, что это коричневый карлик, поэтому вы можете просто согласиться с ними. Тем не менее, некоторые находятся на заборе:

Есть два лагеря, когда дело доходит до определения планет по сравнению с коричневыми карликами, — сказал доктор Джованни Фацио, соавтор новой статьи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. . Например, этот новый объект будет называться планетой в зависимости от его размера, но коричневым карликом в зависимости от того, как он образовался. Тогда возникает вопрос, как мы называем любые маленькие тела, которые могут родиться на этом диске, — планеты или луны?»

В любом случае, это не кажется слишком благоприятным для жизни.

Однако вокруг других коричневых карликов были обнаружены материалы, предшествующие формированию планет . Как было сказано в первой статье,

В последние годы астрономы стали более уверены в том, что коричневые карлики имеют еще одну общую черту со звездами — планеты. Доказательства находятся в дисках формирования планет. Такие диски хорошо задокументированы вокруг звезд, но только в последнее время их все больше и больше обнаруживают вокруг коричневых карликов. К настоящему моменту Спитцер обнаружил десятки коричневых карликов с дисками, пять из которых показывают начальные этапы процесса строительства планет. Пыль на этих пяти дисках начинает слипаться в то, что может быть «семенем» планет.

Во второй статье говорится,

Апаи и его команда использовали Спитцер для сбора подробной информации о минералах, составляющих пылевые диски шести молодых коричневых карликов, расположенных на расстоянии 520 световых лет от нас, в созвездии Хамелеон. Шесть объектов имеют массу от 40 до 70 раз больше массы Юпитера, а их возраст примерно от 1 до 3 миллионов лет.

Астрономы обнаружили, что пять из шести дисков содержат частицы пыли, которые кристаллизовались и слиплись вместе, что может быть ранними фазами сборки планет. Они обнаружили относительно крупные зерна и множество мелких кристаллов минерала под названием оливин.

Проблема в том, что эта штука маленькая, и ее диск может быть недостаточно массивным для образования планет. Если Ча 110913-773444 является планетой, возможно, она не захватила много материи в свой диск, поскольку могла быть выброшена из своей родной системы. Это означает, что крупные тела могли не образоваться. Если это коричневый карлик, то он мог аккрецировать больше материи. Тем не менее, диск может быть недостаточно массивным, чтобы образовывать большие тела.

Другой проблемой является светимость объекта. Жизнь обычно нуждается в солнечной энергии (хотя приливные силы могут производить геотермальное тепло на спутнике тела) для роста и распространения. Если это планета, она будет иметь низкую светимость, и поэтому жизни будет нелегко. Если это коричневый карлик, он будет излучать больше энергии, но все же немного.

Подводя итог, я думаю, что вряд ли жизнь сформируется. Диск может быть недостаточно массивным для формирования тел размером с планету (или луну), и может не хватить энергии для жизни.

Оптимистичная нота

Недавно я задал этот вопрос , и он заставил меня понять, что этот объект вполне может аккрецировать вещество от проходящей звезды с обломочным диском. Если кто-то ответит на этот вопрос, я смогу сказать вам, сколько именно, но я могу предположить, что при достаточно близком расстоянии прохождения и достаточно высокой плотности коричневый карлик может аккрецировать приличное количество материи. Сомнительно, что он сможет захватить достаточно, чтобы сформировать протопланетный диск (из-за его малой массы), но это возможно.

Учитывая количество спутников Юпитера, почему бы этой планете (в конце концов, значительно большей, чем Юпитер) не иметь спутников?
У @TimB Юпитера было много материала для выбора в протопланетном диске; там было много материала. Если бы эта штука была выброшена из системы, у нее не было бы столько материала для выбора.
Предположительно планета-изгой могла захватить спутники, даже если она не могла сделать их из своего собственного диска во время своего формирования.
@Oldcat Откуда? Он должен был захватить их до того, как будет выброшен из системы, а поскольку гравитационное столкновение унесло бы его, любые спутники вполне могли быть потеряны. После этого у него не будет больших шансов захватить что-либо . . .
Однако «не очень» — это не ноль. Если его конечная скорость не огромна после выброса за кометный пояс, эти кусочки мусора можно было бы поймать при достаточно близком приближении.
@Oldcat Если он выброшен из системы, он движется довольно быстро. Даже если бы он поймал несколько кусочков, было бы трудно собрать их вместе в луну. Но я не должен был быть таким резким раньше - определенно возможно, что все, что вы упомянули, может произойти.
Вы не думали, что это может быть Protostar? «Протозвезда — это очень молодая звезда, которая все еще набирает массу из своего родительского молекулярного облака. Протозвездная фаза — самая ранняя в процессе звездной эволюции. Фаза начинается, когда молекулярное облако впервые коллапсирует под действием силы собственной гравитации. Она заканчивается, когда протозвезда отбрасывает падающий газ и проявляется как оптически видимая звезда до главной последовательности, которая позже сжимается, чтобы стать звездой главной последовательности. "
@EnigmaMaitreya Это кажется маловероятным, учитывая очень малую массу объекта.
Ах, но он все еще накапливает массу? Или перестало.
@EnigmaMaitreya В документе об открытии указано, что он увеличивается со скоростью, в лучшем случае, ∼ 10 − 12 М ⊙ в год, и то только с аккреционного диска. Это недостаточно быстро для протозвезды. Кроме того, протозвезды обычно намного больше, чем звезды; они сжимаются со временем по механизму Кельвина-Гельмгольца . Наблюдения показывают, что объект относительно небольшой.

Обитаемость планеты, вращающейся вокруг коричневого карлика или другого тела с очень низкой светимостью, предположительно будет зависеть от геотермальной энергии. Много чернил было пролито на возможность существования жизни на Европе (спутнике Юпитера). Он находится далеко за пределами обитаемой зоны Солнца и не получает много энергии от Юпитера, поэтому эти теории основаны на геотермальной энергии.

Колонизация такой планеты, работающей на геотермальной энергии, возможна, но она должна либо черпать ресурсы из более земного мира, либо зависеть от магии будущего (репликаторов), либо (что более интересно) иметь радикально странную (возможно, спроектированную/терраформированную) планету. экосистема, получающая энергию от геотермальных источников, а не от солнечной радиации. Вы могли бы, вероятно, даже рассказать правдивую историю, которая ведет к развитию человеческой жизни в таком мире, но это расширило бы пределы недоверия, если бы они были СЛИШКОМ похожи на людей (например, с глазами, которые обнаруживают 430-770 ТГц).

Следует иметь в виду, что широко распространенная естественная доступность геотермальной энергии будет более или менее зависеть от очень высокого уровня вулканической активности. Это определенно был бы хаотичный мир, и разумная жизнь, скорее всего, была бы вынуждена оставаться кочевой даже за пределами нашего уровня технического прогресса. (Отойди слишком далеко от вулканической активности/геотермальных жерл, нечего будет есть, и ты замерзнешь, держись слишком близко, и ты зажаришься до хрустящей корочки.)

Добро пожаловать на сайт Sudo, хороший ответ.

Добавление к тому, что сказал HDE. Все возможно, но зарождение жизни на любой из лун/планет вокруг такой планеты маловероятно. Однако это не исключает возможности выживания вещей на окружающих его «лунах». Я предполагаю, что луны, вероятно, будут телами, которые он подобрал по пути, поэтому планета размером с Землю была бы маловероятной, хотя Ганимед немного больше Меркурия, так что никогда не знаешь наверняка. Я просто думаю, что для него было бы менее вероятно подобрать большое тело, когда оно плывет по космосу.

Если есть достаточно источника энергии, скажем, солнечная батарея, которая может улавливать большое количество радиации планеты, или если есть достаточно сил гравитации или расплавленного ядра, чтобы получить энергию или даже большое количество расщепляющегося материала, тогда да, люди могли бы жить. там. Я бы рассматривал его в основном как аванпост как перевалочный пункт для путешественников/торговцев, научную станцию ​​или беженцев, которые хотят, чтобы их оставили в покое, чтобы выбрать такое одинокое и трудное место для жизни.

Есть предположения, что настоящие планеты-изгои (т. е. планеты размером с Землю (?), выброшенные в глубокий космос) могут сохранять жизнь либо подо льдом (планета Степного волка: http://arxiv.org/abs/1102.1108 ), либо под давление водородной атмосферы ( http://www.nature.com/nature/journal/v400/n6739/abs/400032a0.html ). Конечно, такая планета, как одна из этих, может вращаться вокруг коричневого карлика (в 13 раз больше массы Юпитера), что соответствует вашим критериям. Также возможно, что большая луна может быть нагрета приливными силами, если она вращается близко к планете-изгою.

Позвольте мне перечислить эти два других очень интересных объекта вместе с Cha 110913:

МУДРЫЙ 0855−0714

  • Это самое интересное, потому что расчетная температура (полученная из светимости, расстояния - всего 8 световых лет и массы) находится в 225-260 К (от -40 до -13 С) градусов, то есть очень холодно для субкоричневого цвета . карлик
  • Его масса составляет 3-10 МДж, что намного меньше принятых в настоящее время 13 МДж, необходимых для синтеза дейтерия.
  • Она не вращается вокруг какой-либо другой звезды, поэтому ее можно считать планетой-изгоем.

ПСО J318.5-22

Это также очень интересно, потому что даже если она горячее и больше, чем WISE 0855−0714 (> 1000 К и ~ 6,5 МДж), считается, что ей всего 12 миллионов лет.

Может ли планета-изгой быть хозяином планетарной системы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v