Dieses vier-Planet-System verfügt über eines der coolsten Orbital Arrangements, die wir je gesehen haben

Wie Schneeflocken sind keine zwei planetarischen Systeme gleich. Astronomen haben jetzt beobachtet eines am meisten einzigartigen planetaren Arrangements je gesehen: vier Miniatur Neptunes gesperrt in perfekt synchron miteinander – und das seit Milliarden von Jahren wie folgt.

Astronomen entdeckt das Kepler-223-star-System mit dem Kepler-Weltraumteleskop, zu welchem Zeitpunkt sie vier Planeten Neptun-wie Spinnen in der Nähe von ihrem Stern katalogisiert vor einigen Jahren. Und schließen sie armselig es; alle vier dieser gasförmigen Planeten umkreisen in einer Entfernung näher als Merkur, unsere Sonne ist. Aber das ist nicht einmal der interessanteste Teil. Forscher der UC Berkeley und der University of Chicago haben jetzt gelernt, dass dieses Quartett Miniatur Neptunes in einem orbital Tanz gesperrt ist, die noch nie zuvor gesehen worden ist.

Diese besondere planetare Resonanz funktioniert folgendermaßen: jedes Mal der innerste Planeten acht Mal den nächsten Planeten in der Kette umkreist Bahnen genau sechsmal, gefolgt von Umlaufbahnen von vier und drei jeweils. Einfacher gesagt, können diese synchronisierten Umlaufzeiten Verhältnis 8:6:4:3 ausgedrückt werden. Anders ausgedrückt: Kepler-223 zwei innersten Planeten befinden sich in einem 4:3-Resonanz, die zweite und dritte sind in ein 3:2-Resonanz, und die dritte und vierte sind in ein 4:3-Resonanz. Astronomen haben extrasolare Systemen mit zwei oder drei Planeten in Resonanz aber nie vier beobachtet.

"Dies ist das extremste Beispiel für dieses Phänomen", Koautor der Studie Daniel Fabrycky von der University of Chicago in einer Version.

Cool, oder? Und es hat auf diese Weise seit Milliarden von Jahren, die ist genauso merkwürdig. In der Regel sind diese feinen Arrangements fehl am Platz drängten sich durch die Schwerkraft der benachbarten Himmelsobjekte wie andere Planeten und große Asteroiden. Extreme Gezeitenkräfte können das gleiche tun.

Im Laufe von Millionen Jahren die Umlaufbahnen geworden aus elliptischen, kreisförmige, und dann wieder zurück. Das Resonanz-Verhältnis kann nicht ändern, aber die Planeten Gravitationseffekt auf einander am meisten sicherlich nicht. Eine Simulation zur Verfügung gestellt von den Forschern (in dem obigen Video gezeigt), Chroniken Millionen von Jahren diese orbitalen Evolution. Dieses planetare Resonanz kann auch in musikalischer Form ausgedrückt werden:

Resonante Bahnen sind keine Seltenheit. In der Tat sind Neptun und Pluto in eine 3:2-Resonanz gefangen. Jedes Mal, wenn Neptun dreimal umkreist vervollständigt Pluto seine Umlaufbahn der Sonne zweimal. Aber vier Planeten gefangen in diesem kosmischen Tanz? Das ist fast unbekannt.

Fast. Astronomen vermuten, dass unser Sonnensystem einmal eine vier-Planet Resonanz zwischen den vier Gasriesen Jupiter, Saturn, Neptun und Uranus vorgestellt. Aber irgendwann in ihrer 4,5 Milliarden Jahre Geschichte haben diese Planeten ihre elegante Anordnung ausgeschlagen.

Kepler-223 trägt dazu bei, dass die Astronomen verstehen, wie unser Sonnensystem und andere-Systeme gebildet Sterne. Es könnte sogar die Frage, ob Planeten an der gleichen Stelle, bleiben wo sie bildeten, oder ob sie wandern nach innen oder nach außen aus ihrer Host-Sterne im Laufe der Zeit lösen.

"Im Grunde ist dieses System so eigenartig in der Weise, die es in Resonanzen, die es stark darauf hindeutet gesperrt hat, dass Migration die Methode durch die Planeten gebildet — d. h. Migration nach innen in Richtung des Sterns nach der Bildung weiter aus," bekannte Co-Studienautor Howard Isaacson in einer Berkeley freizugeben.

Im Falle von Kepler-223 könnte diese Planeten ihre resonanten Positionen um ihren Stern innerhalb von ein paar 100.000 bis 200.000 Jahren übernommen haben. Bald nach der Bildung, fing an, in Richtung des Sterns zu migrieren zweier Planeten aber dann zusammen stecken, und dann weiter ihre Zuwanderung zusammen. Dann gesperrt sie auf einen dritten Planeten, und so weiter, bis alle vier Planeten wurden synchronisiert und in stabilen stellaren Bahnen gesperrt.

Aber die Astronomen vermuten, dass es andere Umstände, die die Resonanz weiterhin für 6 Millionen Jahren, d. h. der Verzicht auf anderen Himmelskörpern gestattet.

"Diese Resonanzen sind äußerst fragile", bemerkt Fabrycky. "Wenn Körper fliegen herum und treffen einander, dann sie würde die Planeten von der Resonanz verdrängt haben." Kepler-223 Planeten, es scheint, irgendwie geschafft, diese Streuung der kosmischen Körper ausweichen.