Открытия и исследования экзопланет

[Dayan]

Вероятность столкновения планет в Солнечной системе через 1-3 миллиарда лет согласно подсчетам профессоров из Парижской обсерватории составляет 8%, а столкновение Земли с одной из планет составляет всего 1.92%.
Хочется верить, что столкновений все-таки не случится и Солнечная сисема останется целой, а если и будет такая опасность скажем через миллиард лет, то сверхчеловечество того периода сможет предотвратить подобное.

На самом деле из 2501 траекторий только 20 выработали за 5 млрд лет большой эксцентриситет Меркурия, а столкновения Венеры с Землей всего одно, т.е. вероятности столкновений для Меркурия примерно 1%, а для Земли еще в несколько раз меньше. http://igorivanov.blogspot.com/2009/06/earth-collision.html, http://www.space.com/scienceastronomy/090610-planets-colllide.html
Однако говорить о вероятности не совсем правильно из-за того, что все факторы учесть невозможно.

[hele]

А что означает наименование звезды BD+20 307 ? Символы BD?  Это не белый карлик?

[AAV]

А что означает наименование звезды BD+20 307 ? Символы BD?  Это не белый карлик?

BD +20°307 
Боннское обозрение 

[hele]

Можно еще вопрос.
Каковы орбиты планет в такой тесной двойной системе, где обе звезды - как наше Солнце.
Планеты движутся вокруг одной из звезд или вокруг обеих сразу? И они (орбиты), наверное, менее устойчивы, чем в такой системе, как у нас (одна звезда).

[Dayan]

Можно еще вопрос.
Каковы орбиты планет в такой тесной двойной системе, где обе звезды - как наше Солнце.
Планеты движутся вокруг одной из звезд или вокруг обеих сразу? И они (орбиты), наверное, менее устойчивы, чем в такой системе, как у нас (одна звезда).

Недавние исследования показывают (http://www.lenta.ru/news/2009/01/06/exoplanets/, http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA09227, http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA09229), что планеты у двойных звезд формироваться не только могут, но и их орбиты являются более устойчивыми, чем считалось ранее, правда только есть определенные ограничения:
если звезды пары разделены расстоянием 0-3 а.е., то планеты обращаются вокруг сразу обеих звезд;
если между компонентами 3-50 а.е. то вероятность формирования планет низкая (но уже есть открытые планеты в таких системах, например Гамма Цефея);
если между компонентами больше 50 а.е., то планетная система может возникнуть только у одной из звезд.
Также возможно формирование планет в системах с большим числом звезд (3, 4, ...).
Стоит еще добавить, что если угол между плоскостями орбит звезда-звезда и планета-звезда превышает некоторый критический, то орбита планеты еще менее устойчивая.

[Алексей Шевченко]

если между компонентами больше 50 а.е., то планетная система может возникнуть только у одной из звезд.

Даже если между компонентами, например, 4000 а.е., если же не поболее (например, как у широкой двойной пары дзета Сетки), то неужели планеты смогут возникнуть только у одного из компонентов?!

[Olweg]

Имеется в виду, что только у каждого из компонентов, а не вокруг обоих.

[Алексей Шевченко]

Имеется в виду, что только у каждого из компонентов, а не вокруг обоих.

Ну, это уже более подробное и точное пояснение (в дополнение к вышесказанному). Спасибо, Olweg.

[Dayan]

Имеется в виду, что только у каждого из компонентов, а не вокруг обоих.

На самом деле, только у одного компонента в двойной системе с интервалом 50-500 а.е. по данным Спитцера могут образоваться планеты (т.е. по наблюдениям протопланетных дисков у молодых систем). Это для меня тоже было неожиданностью. По-видимому, есть какие-то ограничения, налагаемые природой на протопланетарный диск одной из звездных компонент.
А если компоненты двойной разделяет больше 500 а.е., то своими планетными системами могут обладать обе звезды.
Но, есть и приятный момент: у двойных звезд в целом вдвое выше вероятность образования планет, чем у одиночных звезд - у 60% молодых двойных найдены протопланетные диски, и лишь 30% молодых одиночных звезд могут похвастать дисками.
Все, что касается экзопланет на обзоре препринтов http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/ekso.html.

[Olweg]

Да, действительно:

"The Spitzer data also revealed that debris disks circle all the way around both members of a close-knit binary (top panel), but only a single member of a wide duo (bottom panel)."

Непонятно...

[Dayan]

Но мне вот пришла одна мысль. Ведь в тех протопланетных дисках, что можно наблюдать в инфракрасные телескопы у звезд обязательно (?) образуются планеты-гиганты типа Юпитера или Сатурна, ведь масса (тысячи-десятки тысяч масс Земли, если не массивнее) и плотность этих дисков настолько велика, что они ярко светятся в ИК диапазоне, и преспокойно видны за сотни световых лет в космический телескоп. А если возле тех молодых звезд, у которых на первый взгляд нет дисков все же образуются планеты, но только планеты небольших размеров - вроде Земли? Значит там нет массивного диска - значит отсутствуют планеты-гиганты или даже планеты-нептуны, и такие "мелкие" диски просто не видны. И тогда в двойных системах со средней разделенностью между компонентами у одной звезды есть массивный газо-пылевой диск, у другой - гораздо менее обширный пылевой диск.
Прошу высказать свое мнение на сей счет - это лишь мое предположение, ведь мне смутно представляется разрешающая сила телескопов, подобных Спитцеру. Но вот вроде у недавно запущенных Гершеля и Планка она в разы выше.

[hele]

Думаю, это вполне возможно. Какая-то звезда из пары оттягивает на себя все пылевое вещество системы, но на другую все же что-то по мелочи остается.

Получается, что в системе альфа Центавра вероятность образования планет низкая (24 а.е.)

[vagabond]

Но мне вот пришла одна мысль. Ведь в тех протопланетных дисках, что можно наблюдать в инфракрасные телескопы у звезд обязательно (?) образуются планеты-гиганты типа Юпитера или Сатурна, ведь масса (тысячи-десятки тысяч масс Земли, если не массивнее) и плотность этих дисков настолько велика, что они ярко светятся в ИК диапазоне, и преспокойно видны за сотни световых лет в космический телескоп. А если возле тех молодых звезд, у которых на первый взгляд нет дисков все же образуются планеты, но только планеты небольших размеров - вроде Земли? Значит там нет массивного диска - значит отсутствуют планеты-гиганты или даже планеты-нептуны, и такие "мелкие" диски просто не видны. И тогда в двойных системах со средней разделенностью между компонентами у одной звезды есть массивный газо-пылевой диск, у другой - гораздо менее обширный пылевой диск.
Прошу высказать свое мнение на сей счет - это лишь мое предположение, ведь мне смутно представляется разрешающая сила телескопов, подобных Спитцеру. Но вот вроде у недавно запущенных Гершеля и Планка она в разы выше.

У меня была точно такая же мысль. Просто у одного компонента отбирается основная часть массы для пылевого диска, которая уходит на планеты-гиганты.

[Dayan]

Думаю, это вполне возможно. Какая-то звезда из пары оттягивает на себя все пылевое вещество системы, но на другую все же что-то по мелочи остается.
Получается, что в системе альфа Центавра вероятность образования планет низкая (24 а.е.)

Я думаю (очень надеюсь!), все же хотя бы пара твердых планет в системе Альфы Центавра будет открыта.

У меня была точно такая же мысль. Просто у одного компонента отбирается основная часть массы для пылевого диска, которая уходит на планеты-гиганты.

И, возможно даже в системах с расстоянием 3-50 а.е. (например Альфа Центавра)(где дисков почти не обнаружено) большая часть вещества первоначального протопланетного диска идет на построение звезды-спутника, а частично конденсируется в небольшие планеты. И, как у главной звезды есть свои планеты, так и у звезды-компаньона могут быть свои спутники - по определению планеты (спутники как у планет-гигантов, в роли планеты-гиганта не главная звезда).

[hele]

Думаю, что в системе со средней величиной расстояния между звездами планеты редко возможны по причине особенностей суммарного гравитационного поля. Представляете, каковы должны быть орбиты планет? Либо сильно вытянутый эллипс вокруг обеих звезд. Либо эл. орбита вокруг одной из звезд, но тогда она всегда будет возмущаться другой звездой, и планета будет сходить с орбиты. Не знаю, возможны ли в такой системе экзотические орбиты (например, в виде восьмерки)?

[hele]

Прошу: дайте яркие примеры уже открытых планет в кратных системах. Гамма Цефея - уже поняла. Чтобы мне долго не искать  .

[Dayan]

Думаю, что в системе со средней величиной расстояния между звездами планеты редко возможны по причине особенностей суммарного гравитационного поля. Представляете, каковы должны быть орбиты планет? Либо сильно вытянутый эллипс вокруг обеих звезд. Либо эл. орбита вокруг одной из звезд, но тогда она всегда будет возмущаться другой звездой, и планета будет сходить с орбиты. Не знаю, возможны ли в такой системе экзотические орбиты (например, в виде восьмерки)?

Возьмем, к примеру, систему Альфы Центавра: большая полуось орбиты двух главных компонент системы равна 23,4 а.е. (что как раз и укладывается в 3-50 а.е.), эксцентриситет равен 0,52 (согласно Википедии).
Таким образом, минимальное расстояние между A и B равно 11.23 а.е. Светимости этих звезд равны 1.52 и 0.5 солнечным, т.е. если поместить гипотетическую планету в пригодную для жизни зону около каждой звезды, то эта планета будет находиться на расстояниях 1.23, 0.71 а.е. от A и B соответственно, что в 9.1 и 15.8 раз меньше минимального расстояния между звездами! Т.е. орбиты этой планеты будут устойчивыми! Ссылку не дам - не помню где видел , что если планета расположена в двойной звездной системе с примерно одинаковыми массами компонент, и расстояние до одной из звезд равно примерно 1/5 расстояния между звездами (или меньше), то орбита планеты будет устойчива.
Насчет орбиты в виде восьмерки - раньше я думал, что такая орбита очевидна и возможна. Но, сейчас думаю, что такой орбиты не может быть.

[hele]

Возьмем, к примеру, систему Альфы Центавра: большая полуось орбиты двух главных компонент системы равна 23,4 а.е. (что как раз и укладывается в 3-50 а.е.), эксцентриситет равен 0,52 (согласно Википедии).
Таким образом, минимальное расстояние между A и B равно 11.23 а.е. Светимости этих звезд равны 1.52 и 0.5 солнечным, т.е. если поместить гипотетическую планету в пригодную для жизни зону около каждой звезды, то эта планета будет находиться на расстояниях 1.23, 0.71 а.е. от A и B соответственно, что в 9.1 и 15.8 раз меньше минимального расстояния между звездами! Т.е. орбиты этой планеты будут устойчивыми! Ссылку не дам - не помню где видел , что если планета расположена в двойной звездной системе с примерно одинаковыми массами компонент, и расстояние до одной из звезд равно примерно 1/5 расстояния между звездами (или меньше), то орбита планеты будет устойчива.

Конечно, возможно. Расчеты не проводила.
Наверняка проводились расчеты о движении материальной точки в гравитационном поле двух тел (это - о возможности орбит-восьмерок).

[Dayan]

Прошу: дайте яркие примеры уже открытых планет в кратных системах. Гамма Цефея - уже поняла. Чтобы мне долго не искать  .

Насчет звезды HD 188753 не уверен, но к примерам планет в двойных системах можно отнести 16 Лебедя, Мафусаил, Ипсилон Андромеды, 54 Рыб. Правда у многих пар расстояния большие (>700 а.е.).

[hele]

Получается, что в тесных двойных системах планет почти не открыто.

Вот исследование задачи трех тел http://faculty.ifmo.ru/butikov/Projects/CollectionR.html
Там есть и частный случай 1 - спутник двойной планеты (у нас это - спутник двойной звезды).
Очень много видов движений, есть и восьмерки. Правда, мне не удалось просмотреть ни одной картинки. Наверное, чего-то на комп. не хватает для просмотра.