Может ли существовать звезда главной последовательности с планетами, вращающимися вокруг магнетара?

Допустим, у вас есть магнетар среднего размера — примерно 3 массы Солнца, с магнитным полем 10 8 тесла (он немного распался с тех пор, как родился). Теперь предположим, что у нас есть солнечная система с небольшой звездой главной последовательности (около ¾ массы Солнца), вокруг которой вращается зрелый набор планет (скажем, 8–10, примерно такое же сочетание, как и в нашей собственной солнечной системе).

Может ли звезда главной последовательности Солнечной системы стабильно вращаться вокруг нашего предполагаемого магнетара как двойная система, не имея проблем «две звезды, спорящих из-за планет», связанных со сферами Хилла — другими словами, все планеты вращаются вокруг звезды главной последовательности, которая, в свою очередь, вращается вокруг магнетара. ? Кроме того, будет ли магнитное поле магнетара оказывать значительное влияние на орбитальную механику системы (например, если бы вы находились в системе, отправляя межпланетный зонд, должны ли вы были бы учитывать большой толстый магнит посередине при расчете траектории? , или вы могли бы относиться к нему, как если бы это был любой другой объект такой же массы)?

Кроме того, мы можем предположить, что Солнечная система была захвачена магнетаром после того, как стала магнетаром (поэтому не нужно беспокоиться о повреждении Солнечной системы сверхновой).

Вы действительно имели в виду точные науки или научно обоснованные? Существующие ответы основаны на науке. Жесткая наука требует фактической математики, я полагаю, вы имеете в виду крутящие моменты. Существование орбит s-типа, что вы хотели знать, или вы хотите вычислить фактические минимальные орбитальные расстояния, на которых это будет работать?
@JDługosz - границы орбит были бы очень хорошими, да

Ответы (2)

Ожидайте больших проблем, особенно. если это ваш дом .

Сверхновая, образующая магнетар, уничтожит всю жизнь на любых планетах, вращающихся вокруг звезд-компаньонов магнетара. Таким образом, мертвая планета - единственный вид, который будет доступен. Earthsky упоминает, что 50-100 световых лет обычно считаются самым близким безопасным расстоянием для сверхновой.

Кроме того, что они биологически мертвы, может ли что-нибудь остаться от планет? Безусловно, двойные звезды могут иметь значительное расстояние разделения. В каталоге Gleise из 116 близких звезд упоминаются 14 двойных систем, разделенных более чем 2000 а.е.

В 2000 а.е. планеты легко выжили бы (но не хрупкие биологические скваттеры). National Geographic упоминает планетарное выживание всего лишь на расстоянии 100 а.е., хотя и со значительными нарушенными орбитами, тогда как эффекты на 2000 а.е. будут в 400 раз слабее. 1 световой год составляет более 63 000 а.е.

Где вы проводите черту на выживаемом расстоянии для планеты это ваш выбор, но 200-500 а.е. мне кажется разумным, орбитальные изменения тоже не обязательно в худшую сторону. Новые орбиты будут иметь тенденцию быть менее круглыми (плохо для пассажиров).

Не считая вспышки сверхновой, орбитальные проблемы на расстоянии 100 а.е. настолько незначительны, что ими можно просто пренебречь, гравитация родственной звезды примерно в 10 000 раз слабее, чем у родительских звезд, а приливные силы в 1 000 000 раз слабее.


Захват другой звезды крайне маловероятен, чтобы захватить ее, вам нужно стереть дельту V, и ничто в системе не обладает такой способностью, поскольку практически весь газ и обломки уже давно ушли вместе со сверхновой, поэтому никакая значительная дельта v невозможна. не говоря уже о том, что событие захвата звезды почти наверняка разрушит орбиты соответствующих планет.

Магнитар существует примерно 10 000 лет как магнетар, что делает захват звезды еще более маловероятным. Захваченная звезда почти обязательно окажется слишком близко, поскольку чем дальше вы отходите от магнитной звезды, тем меньше вероятность существования изменения дельты v.

Магнитное поле также подчиняется правилам обратного квадрата силы. И магнитная сила намного слабее силы гравитации. На расстоянии 1 а.е. магнитная сила достаточно сильна, чтобы стереть кредитную карту, но гравитационная сила достаточно сильна, чтобы удерживать планеты на орбитах с ускорением 0,018 м/с^2 для 3 солнечных масс. Я не упомянул об этом, потому что это было слишком очевидно для меня.

Вопрос сказал, что строгая наука, вот как это работает. Никакого ручного взмаха для захвата другой звезды и ее планет. В галактике всего около 10 известных активных магнетаров, вероятность захвата еще одной звезды через 10 000 лет настолько близка к нулю, что я сомневаюсь, что это когда-либо случалось во Вселенной.

Относительно ваших первых абзацев: «мы можем предположить, что солнечная система была захвачена магнетаром после того, как она стала магнетаром (поэтому не нужно беспокоиться о повреждении солнечной системы сверхновой)». так что вы можете удалить большую часть того, что не имеет отношения к заданному вопросу.
Только последний абзац отвечает на вопрос, по крайней мере, ту часть, в которой существуют p-орбиты (но не учитывают конкретные массы и расстояния), и вообще не отвечает на часть о магнетизме.
@JDługosz - добавлено к моему ответу.
Вам не нужно вычищать ∆v для захвата, если ранее он был частью бинарной системы. Магнитар проходит рядом со старым бинарным, захватывая один и выбрасывая другой. Или она может быть «слабо связанной», как проксима Центавра (если она вообще связана), которая любит делать-с-делать родительские звезды, когда они проходят друг мимо друга. Затем магнитные эффекты заставляют его терять энергию, и оно становится постоянным. Дело в том, что для этого не требуется ничего «в системе».
Одно небольшое замечание: жизнь может выжить глубоко под землей во время вспышки сверхновой 2-го типа, по крайней мере, на расстоянии нескольких сотен астрономических единиц. 12 миль по скале — это сильное ослабление радиации: astrobio.net/topic/origins/extreme-life/… . Хотя камень не помогает в летальном диапазоне нейтрино what-if.xkcd.com/73 ... Ух ты, сверхновая просто снесет мне крышу (каламбур).
@AstroDan - в недавних расчетах смертельный диапазон нейтрино составляет около 3 световых лет (расчеты Манро, вероятно, не слишком точны, хотя мне нравится его серия «что, если»)), 3 световых года даже не включают расширенный диапазон смерти от рак. Таким образом, вы легко убьете все вокруг парной звезды одними только нейтрино. 3 световых года — это более 180 тысяч астрономических единиц.

Массивная звезда (в данном случае это магнетар) действительно может захватить другую звезду с планетами . Только недавно было замечено, что они существуют. Планета находится на так называемой s-орбите .

Будучи захваченной, обычная звезда изначально окажется на далекой и сильно вытянутой орбите. Большое расстояние поможет смягчить любые эффекты магнетизма.

Вы можете манипулировать динамикой со следующими наблюдениями: бинарная орбита занимает от тысяч до миллионов лет для одного оборота. Магнитное поле обычной звезды меняет полярность примерно каждые 20 лет. Таким образом, крутящий момент, создаваемый дипольным магнитом, движущимся через сильное магнитное поле , быстро меняет направление , по большей части нейтрализуясь. С такой большой орбитой мало кто будет толкать ее по кругу.

Вы могли бы сказать, что потребуется значительное время, чтобы снизить орбиту до опасного уровня, или что эффекты в перицентре, как правило, таковы, что отталкивают его от магнитара, тем самым стабилизируя орбиту! Это достаточно эзотерично, чтобы никто не знал иначе, особенно если вы не дадите таких подробностей, как ориентация полей.


Известны примеры такого явления : Нейтронная звезда захватывает звезду и планету ; его первоначальный компаньон выбрасывается.

Вы должны просмотреть свою цитату из Википедии, она не поддерживает ваше утверждение о том, что захваченные звезды наблюдались. Я не знаю ни одной цитаты, запечатлевшей звезду в условиях, отдаленно похожих на этот вопрос, которые когда-либо наблюдались, возможно, вы можете предложить такую ​​цитату.
Я задал вопрос по астрономии . ОП предусматривает, что происходит захват. Мое вступительное заявление состоит в том, что планеты находятся на орбитах s-типа в двойной системе.