Dünyanın sahip olabileceği maksimum uydu sayısı nedir?

Yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada Dünya ve Gezegen AstrofiziğiArlington’daki Texas Üniversitesi, Valdosta Eyalet Üniversitesi, Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nden bir araştırma ekibi, yörünge kararlılığı gibi mevcut koşulları korurken kaç tane uydunun teorik olarak Dünya yörüngesinde dönebileceğini tahmin etti. Bu çalışma, muhtemelen Dünya benzeri ötegezegenlerin yörüngesinde dönen dış uyduları tanımlamak için de uygulanabilecek gezegen oluşum süreçlerini daha iyi anlama potansiyelini ortaya çıkarıyor.

Valdosta Eyalet Üniversitesi’nde Astronomi ve Astrofizik Yardımcı Doçenti ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Billy Quarles, “Daha önceki bir çalışmada, Alpha Centauri ikilisi için gezegen paketlemesini inceledim” dedi. “Bu durumda, her yıldızın yaşanabilir bölgesi içinde var olabilecek gezegenlerin sayısı için bir tahmin geliştirdim. Bu senaryoda, yaşanabilir bölge doğal sınır koşulları sağladı, burada aynı dinamik biçimciliği aylar sorunu için kullanabildim. (Dünya-güneş sistemini bir ikili sistem olarak kullanarak) Dış sınırı tanımlamak için, ortak yazarlarımdan biri kullanabileceğimiz bir şema geliştirdi.Bu fikirleri birleştirerek, >10 Ceres-, 6 Pluto- ve 4’ün olmasını bekliyorduk. Luna boyutlu nesneler mümkün olabilir (yani, makalemizden Tablo 2).”

Güneş sistemimizde 200’den fazla ay varken, sadece üç karasal (kayalık) gezegen yörüngede: Dünya’nın etrafındaki ayımız (Luna) ve Mars’ın etrafındaki Phobos ve Deimos. Kalan 200+ ay, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün dahil olmak üzere tüm gaz devlerinin yörüngesinde. Çalışmanın belirttiği gibi, “farklı oluşum mekanizmaları ve yörünge evrim süreçleri yaşadıklarından” bu büyük fark bekleniyor. Çalışma, Dünya çevresinde bulunabilecek izin verilen maksimum uydu sayısının, uyduların varsayılan boyutlarına nasıl bağlı olduğunu tartışıyor. Bu durumda, araştırmacılar Ceres-, Pluto- ve Luna-boyutlu nesneleri, her birinin kaç tanesinin Dünya yörüngesinde başarılı bir şekilde dönebileceğini belirlemek için kullandılar. Sonuçlar, 7 ± 1 Ceres kütlesine, 4 ± 1 Pluto kütlesine ve 3 ± 1 Luna kütlesine kadar uydularla yörünge kararlılığının korunabileceğini gösterdi.

Quarles, “Sürpriz, düşük kütleli prototiplerin daha sınırlı olmasıydı, bu da onların artan saçılma olasılıklarına (düşük bir ataletten) bağladık” dedi. “Komşu aylardan gelen bozulmalar, birkaç bin yıl içinde önemli miktarda saçılmaya neden olmak için yeterli. Bunu hesaba katmak için ay sayısını azaltmak zorunda kaldık.”

Jüpiter’in Galilean Uydularında görüldüğü gibi, çok daha büyük bir gezegen gövdesinin yörüngesinde dönen küçük uydular, gelgit ısınması olarak bilinen şeyle sonuçlanabilir; burada çok daha küçük uydu deneyimlerinin sürekli gerilmesi ve sıkıştırılması ilginç sonuçlara yol açar, Io’daki volkanizma ve Io’daki bir iç okyanus dahil. Avrupa. Fakat Dünya’ya sahip bir çoklu ay sistemi de aynı sonuçları yaşayabilir mi?

Dr. Quarles, “Ayların gelgit ısıtması mümkün olabilir, ancak ayrıntılı simülasyonlar yapmadan ısıtmanın boyutu belirsizdir” dedi. “En içteki ayın Io’ya benzeyebileceğini öne sürmek cezbedici, ancak gelgit ısınması kısmen diğer Galilean uydularıyla ortalama hareket rezonanslarından kaynaklanıyor. Sistemlerimizde, ortalama hareket rezonansları uydu sistemini büyük ölçüde istikrarsızlaştırıyor çünkü güneş her birine katkıda bulunuyor. ayın eksantrik büyümesi ve nihai dağılımı.”

Gelgit ısınması potansiyelinin yanı sıra, bu çalışma, ötegezegenlerin yörüngesinde dönen dış uyduların aranmasını da potansiyel olarak genişletiyor. Ne yazık ki, onaylanmış ötegezegenlerin sayısı binlerle ifade edilirken, onaylanmış dış uyduların sayısı şu anda bu sayının çok küçük bir kısmından daha az.

Dr. Quarles, “Şu anda 2 exomoon adayımız var (Kepler-1625b-i ve Kepler-1708b-i), ancak ilgili ev sahibi gezegenleri Jüpiter’e benziyor” dedi. “Aday uyduların ikisi de Dünya’dan daha büyük. Bu daha egzotik vakaları, benzer şekilde tanımlamak daha kolay olabilir. Sıcak Jüpiter’leri dış gezegenlerin ilk günlerinde daha küçük gezegenler üzerinde tespit etmek daha kolaydı. Ancak, kısa bir süre sonra birden fazla gezegen sistemi keşfedildi. İlk gerçek dış gezegenler. Dış aylar için benzer bir şey bekliyoruz. Aynı gezegenin yörüngesinde dönen birden fazla dış uydu adayımız olduğunda, o zaman çalışmamız daha fazla fayda sağlayacaktır. Bulduğumuz kısıtlamalar oldukça iyimser, daha gerçekçi koşullar muhtemelen sayıyı sınırlayacaktır. Fotometrik ölçümlerde, arka plan nesneleri bir aday dış uydunun geçiş sinyalini taklit edebilir ve çalışmamız, farklı hipotezleri test ederken beklenen ay sayısını sınırlamak için fiziksel bir temel sağlar.”

Arlington’daki Texas Üniversitesi’nde Yardımcı Doçent ve çalışmanın baş yazarı olan Dr. Suman Satyal, Dünya’nın birden fazla ayı olabileceğinden, bunun dış ayları tespit etme “olasılığını” artırdığını söyledi. “Bu, güneş benzeri bir yıldızın yörüngesinde dönen Dünya kütlesi gezegen etrafındaki ay sayısının üst sınırını dış uydu gözlemcilerine bir fikir vermeli” dedi.

Evrende kaç tane ekzom var ve yaşamı destekleyebilecek birden fazla dış uyduya sahip Dünya benzeri bir dış gezegen var mı? Sadece zaman gösterecek.