Hvorfor har vi ikke opdaget co-orbitale exoplaneter? Tides kan tilbyde et muligt svar

I vores solsystem er der flere tusinde eksempler på co-orbitale objekter:legemer, der deler den samme bane omkring solen eller en planet. De trojanske asteroider er et sådant eksempel. Vi har endnu ikke observeret nogen lignende co-orbitaler i ekstrasolsystemer, på trods af at vi har opdaget mere end 5.000 exoplaneter. I en ny undersøgelse offentliggjort i Icarus af Anthony Dobrovolskis, SETI Institute og Jack Lissauer, NASA Ames Research Center, teoretiserer forfatterne, at nogle trojanske exoplaneter dannes, men dem, der er store og på kortvarige baner (og dermed relativt lette at opdage) tvinges typisk ud af delt kredsløb af tidevand. De kolliderer med enten deres stjerne eller deres kæmpeplanet, når det sker.

"Hvis eller når trojanske exoplaneter bliver opdaget, kan dette arbejde hjælpe med at afsløre nogle egenskaber ved deres indre strukturer," sagde Dobrovolskis, forsker ved SETI Institute.

Her på Jorden får friktion forårsaget af tidevand Jordens rotation til at bremse, hvilket resulterer i, at vores måne bevæger sig væk fra Jorden. Ved at generalisere teorien om tidevandsfriktion til systemer med mere end to legemer anvender forfatterne teorien på systemer, der inkluderer en stjerne, en kæmpeplanet og en jordlignende planet, der svinger rundt om en kæmpeplanets L4 eller L5 eller kæmpeplanets ligesidede punkt .

Baseret på deres analyse fik tidevandet rejst af stjernen og den gigantiske planet på den jordlignende planet dens svingninger til at vokse, indtil de blev ustabile. Forskerne lavede numeriske simuleringer, der viser, at trojanerens svingninger ændrer sig fra oval- til bananformede og i sidste ende bryder ud af den fælles bane og kolliderer med enten stjernen eller den gigantiske planet.

Resultaterne er i overensstemmelse med tidligere offentliggjorte resultater fra 2013 af Rodriguez et al., og i 2021 af Couturier et al. Dette tyder på, at tidevandet fjerner co-orbitale exoplaneter, før vi kan observere dem. Hvis det er tilfældet, vil vi muligvis stadig opdage co-orbitale exoplaneter. Det er også muligt, at NASAs Lucy-mission til de trojanske asteroider, som blev lanceret i oktober sidste år, kan give yderligere fingerpeg om tidevandets rolle i co-orbitale systemer. + Udforsk yderligere

Cheops afslører en rugby-bold-formet exoplanet