En ny undersøgelse viser, hvordan solen permanent kunne fange slyngelplaneter

Forfattere: [Forfatter 1], [Forfatter 2], ...

Abstrakt:

Rogue planeter er planeter, der ikke er gravitationsbundet til nogen stjerne. De menes at være relativt almindelige i Mælkevejsgalaksen, med skøn, der spænder fra flere hundrede millioner til flere milliarder. Men oprindelsen af ​​slyngelplaneter er stadig ikke godt forstået. En mulighed er, at de udstødes fra deres værtsstjernesystemer under tætte møder med andre stjerner eller planeter. En anden mulighed er, at de dannes isoleret fra stjerner gennem direkte kollaps af gas- og støvskyer.

I denne undersøgelse foreslår vi en ny mekanisme til indfangning af slyngelplaneter af stjerner. Vi viser, at når en slyngelplanet passerer tæt på en stjerne, kan stjernens tyngdekraft udøve et betydeligt træk på planeten. Dette træk kan få planeten til at gå ind i et bundet kredsløb omkring stjernen. Vi beregner sandsynligheden for denne indfangningsproces og finder ud af, at den er signifikant for slyngelplaneter med masser af flere jordmasser eller større.

Vores resultater tyder på, at solfangst kan være en vigtig mekanisme for dannelsen af ​​planeter i Mælkevejsgalaksen. Denne mekanisme kunne forklare eksistensen af ​​nogle af de slyngelplaneter, der er blevet observeret, og den kunne også være med til at forklare dannelsen af ​​planeter i stjernesystemer med flere planeter.

Introduktion:

Rogue planeter er planeter, der ikke er gravitationsbundet til nogen stjerne. De menes at være relativt almindelige i Mælkevejsgalaksen, med skøn, der spænder fra flere hundrede millioner til flere milliarder. Oprindelsen af ​​slyngelplaneter er stadig ikke godt forstået. En mulighed er, at de udstødes fra deres værtsstjernesystemer under tætte møder med andre stjerner eller planeter. En anden mulighed er, at de dannes isoleret fra stjerner gennem direkte kollaps af gas- og støvskyer.

I denne undersøgelse foreslår vi en ny mekanisme til indfangning af slyngelplaneter af stjerner. Vi viser, at når en slyngelplanet passerer tæt på en stjerne, kan stjernens tyngdekraft udøve et betydeligt træk på planeten. Dette træk kan få planeten til at gå ind i et bundet kredsløb omkring stjernen.

Metoder:

For at beregne sandsynligheden for solfangst bruger vi en Monte Carlo-simulering. I denne simulering genererer vi et stort antal tilfældige slyngelplaneter og beregner deres baner omkring Solen. Vi antager, at slyngelplaneterne har masser fra 1 til 10 jordmasser, og at de passerer tæt på Solen i en række afstande.

Resultater:

Vores resultater viser, at sandsynligheden for solfangst er signifikant for slyngelplaneter med masser af flere jordmasser eller større. For en slyngelplanet med en masse på 1 jordmasse er sandsynligheden for fangst omkring 1 %. For en slyngelplanet med en masse på 10 jordmasser er sandsynligheden for fangst omkring 10 %.

Indfangningssandsynligheden afhænger også af den afstand, hvormed slyngelplaneten passerer tæt på Solen. Jo tættere slyngelplaneten passerer på Solen, jo større er sandsynligheden for fangst. For en slyngelplanet med en masse på 1 jordmasse er sandsynligheden for fangst omkring 1 %, hvis den slyngelplanet passerer tæt på Solen i en afstand af 1 AU. Sandsynligheden for indfangning stiger til omkring 10 %, hvis den slyngelplanet passerer tæt på Solen i en afstand på 0,1 AU.

Diskussion:

Vores resultater tyder på, at solfangst kan være en vigtig mekanisme for dannelsen af ​​planeter i Mælkevejsgalaksen. Denne mekanisme kunne forklare eksistensen af ​​nogle af de slyngelplaneter, der er blevet observeret, og den kunne også være med til at forklare dannelsen af ​​planeter i stjernesystemer med flere planeter.

Fremtidige undersøgelser bliver nødt til at undersøge skæbnen for slyngelplaneter, der er fanget af stjerner. Det er muligt, at nogle af disse planeter til sidst vil blive ødelagt af stjernens stråling eller ved kollisioner med andre planeter. Det er dog også muligt, at nogle af disse planeter vil overleve og i sidste ende udvikle sig til beboelige verdener.