Землеподобные планеты могут формироваться в двойных звездных системах

Родной планетой Люка Скайуокера из «Звездных войн» является пустынный мир под названием «Татуин», где на закате видны сразу два «солнца» — так как планета обращается вокруг двойной звезды.

Однако до сих пор на орбитах вокруг таких двойных звезд учеными были обнаружены лишь безжизненные газовые гиганты, и многие исследователи считают, что каменистые планеты не способны формироваться в таких звездных системах.

Однако теперь новые математические выкладки демонстрируют, что землеподобные планеты с твердой поверхностью, такие как Татуин, скорее всего, существуют и могут быть широко распространены во Вселенной.

«Такие закаты, как на Татуине, могут наблюдаться на многих планетах Вселенной», — подытоживают результаты своего исследования астрофизики Бен Бромли из Университета Юты и Скотт Кеньон из Смитсоновской астрофизической обсерватории, оба США.

«Основным выводом из нашей работы является то, что с внешней стороны небольшой области, лежащей близ двойной звезды, может происходить формирование планеты, причем почти по такой же схеме, что и в случае одиночной звезды», пишут авторы в своей статье. «Мы полагаем, что планеты в планетных системах двойных звезд должны встречаться не реже, чем в планетных системах звезд одиночных».

При формировании планет из газопылевого диска в планетной системе звезды или звездной пары сначала формируются так называемые «планетезимали», которые в дальнейшем сливаются друг с другом и укрупняются, образуя в конечном итоге планету. От характера взаимодействия этих планетезималей зависит вероятность их дальнейшего превращения в планету. В системах одиночных звезд движение планетезималей происходит по круговым орбитам, а потому их столкновения происходят «мягко», что способствует их объединению. Движение же планетезималей из планетных систем двойных звезд происходит по орбитам, искаженным попеременным воздействием гравитации то одной, то другой звезды системы, а потому при столкновениях между собой такие планетезимали чаще раскалываются на отдельные части, что мешает слиянию их в единую планету.

В новом исследовании его авторы показали, что планетезимали в планетных системах двойных звезд движутся не по круговым, как считалось ранее, а по овальным орбитам, и это позволяет планетезималям таких систем избежать многочисленных катастрофических столкновений, что, в свою очередь, увеличивает вероятность формирования из них в конечном итоге планеты, причем, как утверждают авторы публикации, как землеподобной планеты типа Татуина, так и газового гиганта.

Исследование представлено к публикации в журнале Astrophysical Journal; препринт доступен на веб-сайте ArXiv.