Könnte sich in diesem ternären System Leben entwickeln?

Hier ist ein Link zu einer Online-Animation der Bewegungen von Sternen in einem trinären System.

Grundsätzlich kreisen die drei Sterne um ein Baryzentrum; einer (gelb in der Animation, Masse = 1) näher daran und die anderen beiden (rot und blau; Masse = 0,25) umkreisen sich ebenfalls.

Wie weit müssten die Planeten und Sterne voneinander entfernt sein, damit es eine stabile Umlaufbahn in einer bewohnbaren Zone um den gelben Stern oder in einer zirkumbinären Umlaufbahn um die roten und blauen Sterne gibt?

Die Masse des gelben Sterns kann nach Bedarf variieren, solange sie ungefähr die vierfache Masse von Rot und Blau wie in der Animation beträgt.

Ich werde diese Frage bearbeiten, weil sie mathematisch interessant ist, um sie weniger breit und mathematisch strenger zu machen. Ich werde das Hard-Science-Tag hinzufügen, was ich normalerweise nicht tun würde. Fühlen Sie sich frei, es zu entfernen, wenn Sie möchten.
Diese Frage wird nicht sofort beantwortet, Sie sollten sich also gedulden, aber ich weiß, dass zumindest ich irgendwann darauf zurückkommen werde.
@kingledion Ich stimme allem zu, außer gibt es einen wissenschaftlichen Grund, warum Sie geschrieben haben, dass die Masse des gelben Sterns ungefähr sonnenähnlich sein sollte? Ich fühle mich nicht unbedingt so.
Welche Art von Leben möchtest du entstehen? Gehen wir von einer erdähnlichen Welt aus? Was für Sterne?
Kann man mit vier Körpern überhaupt ein stabiles System bekommen?
Ich bin weder Mathematiker noch Physiker, also habe ich nicht das Wissen, um meine Antwort wissenschaftlich zu untermauern, aber ich denke, dass die Umlaufbahn, um stabil zu sein, sehr weit von den Sternen entfernt sein müsste Goldilock-Zone
@CHEESE Sterne, die viel größer als Sol (unsere Sonne) sind, haben im Allgemeinen eine viel kürzere Lebensdauer. Um Leben zu entwickeln, wovon Sie wissen wollen, darf der Stern nicht zu groß sein. Eine Schätzung der stellaren Lebensdauer beträgt 10 1 0 Jahre, multipliziert mit -2,5 die Masse des Sterns in Sol-Äquivalenten. Die Lebensdauer der Sonne beträgt 10 Milliarden Jahre, aber ein Stern, der 1,5 Mal so groß ist wie Sol, hat eine Lebensdauer von nur 3,6 Milliarden Jahren, nicht lange genug für das Leben. Daher muss der Stern Sol-ähnlich sein, sonst verwandelt er sich in einen Roten Riesen und stirbt und vernichtet bei seinem Tod wahrscheinlich auch alles Leben, das sich um die anderen Sterne entwickelt.
@JoeKissling Ich denke, wir werden es herausfinden! Ich werde einen Orbitalsimulator verwenden, um "wahrscheinlich stabil" zu demonstrieren. Ich bin sicher, dass ich eine „stabile“ Umlaufbahn finden kann, ich weiß nur nicht, ob sie in der bewohnbaren Zone sein wird.
@kingledion Ich habe 4 Körpersysteme untersucht, um einige Änderungen an bestehenden Mathematica-Simulationen vorzunehmen, und ich habe immer wieder Verweise auf Systeme mit mehr als 3 Körpern gesehen, die sehr chaotisch sind. Diese Systeme sind stark von den Ausgangsbedingungen abhängig, selbst die kleinsten Änderungen werden neue Systeme schaffen. Selbst wenn Sie ein "stabiles" System erhalten könnten, wird die geringste Störung es destabilisieren.

Antworten (1)

Diese Art von System könnte unter bestimmten Bedingungen definitiv einen Planeten beherbergen.

Eine nützliche Faustregel für die Langzeitstabilität in einem Gravitationsorbit ist, dass alle Orbits mindestens um den Faktor 7 im Radius voneinander getrennt sein müssen (siehe z. B. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 115:825–836, 2003 Juli). Zum Beispiel könnte ein Planet 1 AE von einem Stern entfernt umkreisen, und beide können ein Baryzentrum mit einem anderen Stern umkreisen, der sich bei 7 AE befindet, ein Sicherheitsabstand, verwenden Sie einen Faktor von 10.

Es ist einfach, den Planeten den einzelnen großen Stern umkreisen zu lassen. Sie können es auf 1 AU setzen und die Binärdatei mindestens 10 AU vom großen Stern entfernt platzieren.

Wenn Sie möchten, dass der Planet einen einzelnen Stern im Binärsystem umkreist, benötigen Sie ein größeres System. Sie könnten den Planeten bei 0,25 AE von einem Stern haben, die Doppelsterne umkreisen sich gegenseitig bei 2,5 AE und der dritte Stern und der Doppelstern umkreisen sich bei 25 AE.

Es ist leider sehr schwierig, den Planeten die beiden Sterne im Doppelstern umkreisen zu lassen. Das Problem ist, dass die habitable Zone eines Sterns mit 0,5 Sonnenmassen nur 0,25 AE vom Stern entfernt ist (L~M^4). Das bedeutet, dass Sie zur Aufrechterhaltung des angemessenen Abstands die Sterne benötigen würden, um sich in nur 0,025 AE oder etwa 5 Sonnenradien zu umkreisen. Ich denke, die Sterne können einer Kollision entgehen, aber ein System, das sich auf diese Weise bildet, scheint aufgrund der engen Einschränkungen unwahrscheinlich.

Würde man alle Massen hochskalieren, um dieses Problem zu vermeiden, würde der große Stern relativ schnell sterben (innerhalb weniger Milliarden Jahre), was verheerende Auswirkungen auf die Entwicklung von Leben auf dem Planeten haben könnte.

Wenn Sie einen zirkumbinären Planeten wollen, sollten Sie wahrscheinlich alle Sterne die gleiche Masse wie die Sonne haben - dann könnte die Binärdatei mit bequemeren 0,1 AE umkreisen und der Planet könnte bei etwa 1 AU platziert werden, wobei der dritte Stern viel weiter entfernt ist ein Weg.

Edit: Verweis hinzugefügt

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