science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom hebben we co-orbitale exoplaneten niet ontdekt? Getijden bieden mogelijk een mogelijk antwoord

De laatste banen van de Trojaanse planeet in een roterend referentieframe waar de primaire ster en de secundaire planeet beide vast zijn, respectievelijk links en rechts X. Het plusteken markeert het gelijkzijdige Lagrange-punt L4. Beginnend na 600.100 banen van de secundaire rond de primaire, bevindt de Trojan zich al in een banaanvormige baan. Met ongeveer 602.996 banen ontsnapt het Trojaanse paard aan die oscillatie en neemt een excentrische baan aan die dichter bij de primaire ster ligt. Slechts ongeveer drie banen later heeft het een nauwe ontmoeting met de secundaire planeet en stopt de simulatie. Krediet:SETI Instituut

In ons zonnestelsel zijn er enkele duizenden voorbeelden van co-orbitale objecten:lichamen die dezelfde baan rond de zon of een planeet delen. De Trojaanse asteroïden zijn zo'n voorbeeld. We hebben nog geen vergelijkbare co-orbitalen waargenomen in extrasolaire systemen, ondanks de ontdekking van meer dan 5.000 exoplaneten. In een nieuwe studie gepubliceerd in Icarus door Anthony Dobrovolskis, SETI Institute, en Jack Lissauer, NASA Ames Research Center, theoretiseren de auteurs dat sommige Trojaanse exoplaneten zich vormen, maar degenen die groot zijn en zich in een korte omloopbaan bevinden (en dus relatief gemakkelijk te detecteren) worden meestal uit de gedeelde baan door getijden. Ze botsen met hun ster of hun gigantische planeet wanneer dat gebeurt.

"Als of wanneer Trojaanse exoplaneten worden ontdekt, kan dit werk helpen om enkele eigenschappen van hun interne structuren te onthullen", zegt Dobrovolskis, onderzoekswetenschapper aan het SETI Institute.

Hier op aarde zorgt wrijving veroorzaakt door getijden ervoor dat de rotatie van de aarde vertraagt, waardoor onze maan van de aarde weg beweegt. Door de theorie van getijdenwrijving te generaliseren naar systemen met meer dan twee lichamen, passen de auteurs de theorie toe op systemen met een ster, een gigantische planeet en een aardachtige planeet die oscilleert rond de L4 of L5 van een gigantische planeet of het gelijkzijdige punt van de gigantische planeet .

Op basis van hun analyse zorgden de getijden die door de ster en de gigantische planeet op de aardachtige planeet werden opgewekt ervoor dat de oscillaties ervan toenamen totdat ze onstabiel werden. De onderzoekers deden numerieke simulaties die laten zien dat de oscillaties van het Trojaanse paard veranderen van ovaalvormig naar banaanvormig en uiteindelijk uit de gedeelde baan breken en botsen met de ster of de gigantische planeet.

De bevindingen komen overeen met eerder gepubliceerde resultaten uit 2013 door Rodriguez et al., en in 2021 door Couturier et al. Dit suggereert dat getijden co-orbitale exoplaneten verwijderen voordat we ze kunnen observeren. Als dat het geval is, kunnen we misschien nog co-orbitale exoplaneten ontdekken. Het is ook mogelijk dat NASA's Lucy-missie naar de Trojaanse asteroïden, die afgelopen oktober werd gelanceerd, aanvullende aanwijzingen kan geven over de rol van getijden in co-orbitale systemen. + Verder verkennen

Cheops onthult een rugbybalvormige exoplaneet