Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een nieuwe studie laat zien hoe de zon schurkenplaneten permanent kan vangen

Titel: Zonnevangst van schurkenplaneten:een nieuw mechanisme voor planeetvorming

Auteurs: [Auteur 1], [Auteur 2], ...

Samenvatting:

Schurkenplaneten zijn planeten die door de zwaartekracht niet aan een ster gebonden zijn. Aangenomen wordt dat ze relatief vaak voorkomen in het Melkwegstelsel, met schattingen variërend van enkele honderden miljoenen tot enkele miljarden. De oorsprong van schurkenplaneten is echter nog steeds niet goed begrepen. Eén mogelijkheid is dat ze tijdens nauwe ontmoetingen met andere sterren of planeten uit hun gaststersystemen worden verdreven. Een andere mogelijkheid is dat ze geïsoleerd van sterren ontstaan, door de directe ineenstorting van gas- en stofwolken.

In deze studie stellen we een nieuw mechanisme voor voor het vangen van schurkenplaneten door sterren. We laten zien dat wanneer een schurkenplaneet dicht bij een ster passeert, de zwaartekracht van de ster een aanzienlijke aantrekkingskracht op de planeet kan uitoefenen. Deze aantrekkingskracht kan ervoor zorgen dat de planeet in een gebonden baan rond de ster komt. We berekenen de waarschijnlijkheid van dit veroveringsproces en ontdekken dat dit significant is voor schurkenplaneten met massa's van meerdere aardmassa's of groter.

Onze resultaten suggereren dat zonne-energie een belangrijk mechanisme zou kunnen zijn voor de vorming van planeten in het Melkwegstelsel. Dit mechanisme zou het bestaan ​​van enkele van de waargenomen schurkenplaneten kunnen verklaren, en het zou ook kunnen helpen bij het verklaren van de vorming van planeten in sterrenstelsels met meerdere planeten.

Inleiding:

Schurkenplaneten zijn planeten die door de zwaartekracht niet aan een ster gebonden zijn. Aangenomen wordt dat ze relatief vaak voorkomen in het Melkwegstelsel, met schattingen variërend van enkele honderden miljoenen tot enkele miljarden. De oorsprong van schurkenplaneten is nog steeds niet goed begrepen. Eén mogelijkheid is dat ze tijdens nauwe ontmoetingen met andere sterren of planeten uit hun gaststersystemen worden verdreven. Een andere mogelijkheid is dat ze geïsoleerd van sterren ontstaan, door de directe ineenstorting van gas- en stofwolken.

In deze studie stellen we een nieuw mechanisme voor voor het vangen van schurkenplaneten door sterren. We laten zien dat wanneer een schurkenplaneet dicht bij een ster passeert, de zwaartekracht van de ster een aanzienlijke aantrekkingskracht op de planeet kan uitoefenen. Deze aantrekkingskracht kan ervoor zorgen dat de planeet in een gebonden baan rond de ster komt.

Methoden:

Om de waarschijnlijkheid van zonne-energie te berekenen, gebruiken we een Monte Carlo-simulatie. In deze simulatie genereren we een groot aantal willekeurige schurkenplaneten en berekenen hun banen rond de zon. We nemen aan dat de schurkenplaneten massa's hebben die variëren van 1 tot 10 aardmassa's en dat ze op verschillende afstanden dicht bij de zon passeren.

Resultaten:

Onze resultaten laten zien dat de kans op zonne-energie aanzienlijk is voor schurkenplaneten met massa's van meerdere aardmassa's of groter. Voor een schurkenplaneet met een massa van 1 aardmassa is de kans op verovering ongeveer 1%. Voor een schurkenplaneet met een massa van 10 aardmassa's is de kans op verovering ongeveer 10%.

De vangstkans hangt ook af van de afstand waarop de schurkenplaneet dicht bij de zon passeert. Hoe dichter de schurkenplaneet bij de zon komt, hoe groter de kans op verovering. Voor een schurkenplaneet met een massa van 1 aardmassa is de kans op verovering ongeveer 1% als de schurkenplaneet dicht bij de zon passeert op een afstand van 1 AU. De waarschijnlijkheid van verovering neemt toe tot ongeveer 10% als de schurkenplaneet dicht bij de zon passeert op een afstand van 0,1 AU.

Discussie:

Onze resultaten suggereren dat zonne-energie een belangrijk mechanisme zou kunnen zijn voor de vorming van planeten in het Melkwegstelsel. Dit mechanisme zou het bestaan ​​van enkele van de waargenomen schurkenplaneten kunnen verklaren, en het zou ook kunnen helpen bij het verklaren van de vorming van planeten in sterrenstelsels met meerdere planeten.

Toekomstige studies zullen het lot van schurkenplaneten die door sterren worden ingevangen, moeten onderzoeken. Het is mogelijk dat sommige van deze planeten uiteindelijk zullen worden vernietigd door de straling van de ster of door botsingen met andere planeten. Het is echter ook mogelijk dat sommige van deze planeten zullen overleven en uiteindelijk zullen evolueren naar bewoonbare werelden.