איור מחשב של כוכב בינארי. קרדיט תמונה: מכון קרנגי. לחץ להגדלה.
עבודה תיאורטית חדשה מראה כי היווצרות כוכבי לכת ענקיים בגז יכולה להתרחש סביב כוכבים בינאריים באותה צורה שהיא מתרחשת סביב כוכבים בודדים כמו השמש. העבודה מוצגת היום על ידי ד"ר אלן בוס מהמחלקה למגנטיות יבשתית במכון קרנגי (DTM) בישיבת האגודה האמריקאית לאסטרונומיה בוושינגטון הבירה. מהתוצאות עולה כי כוכבי לכת ענקיים, כמו יופיטר, וכוכבי לכת דמויי כדור הארץ יכולים להיות נפוצים יותר ממה שחשבו בעבר. מאמר המתאר תוצאות אלה התקבל לפרסום בכתב העת Astrophysical.
"אנו נוטים להתמקד בחיפוש אחר מערכות סולריות אחרות סביב כוכבים בדיוק כמו השמש שלנו", אומר בוס. "אבל אנו לומדים שניתן למצוא מערכות פלנטאריות סביב כל מיני כוכבים, מפולסים ועד גמדי M עם רק שליש מהמסה של השמש שלנו."
שניים מכל שלושה כוכבים בנתיב החלב הם חברים במערכת כוכבים בינארית או מרובת כוכבים, בה הכוכבים מסתובבים זה סביב זה עם הפרדות שיכולות לנוע בין הימצאות כמעט במגע (בינארי קרוב) לאלפי שנות אור או עוד (בינארות רחבות). ברוב הבינאריים יש הפרדות דומות למרחק מהשמש לנפטון (~ 30 AU, שם 1 AU = 1 יחידה אסטרונומית = 150 מיליון ק"מ - המרחק מכדור הארץ לשמש).
לא היה ברור אם היווצרות מערכות פלנטאריות יכולה להתרחש במערכות כוכב בינאריות טיפוסיות, בהן כוחות הכבידה החזקים מכוכב אחד עשויים להפריע לתהליכי היווצרות כוכב הלכת סביב הכוכב השני, ולהיפך. עבודה תיאורטית קודמת הציעה, למעשה, שכוכבים בינאריים טיפוסיים לא יוכלו ליצור מערכות פלנטאריות. עם זאת, ציידי כוכבי הלכת מצאו לאחרונה מספר כוכבי לכת ענקי גז במסלול סביב כוכבים בינאריים עם מגוון הפרדות.
בוס גילה כי אם חימום ההלם הנובע מכוחות הכבידה מכוכב המלווה הוא חלש, אז כוכבי לכת ענקיים מסוגלים להיווצר בדיסקים הנוצרים בכוכב לכת באותה צורה שהם נראים סביב כוכבים בודדים. הדיסק היוצר כוכב לכת יישאר קריר מספיק כדי שגרגירי הקרח יישארו יציבים וכך יאפשרו צמיחת הליבות המוצקות שחייבות להגיע לגודל המוני כדור הארץ בכדי שהמנגנון הקונבנציונאלי של היווצרות כוכבי לכת ענקי גז (הצטברות ליבה) יצליח.
המודלים של בוס מראים באופן ישיר עוד יותר כי המנגנון האלטרנטיבי להיווצרות כוכבי לכת ענקי גז (חוסר יציבות דיסק) יכול להתקדם באותה מידה במערכות כוכבים בינאריות כמו סביב כוכבים בודדים, ולמעשה אפילו עשוי להיות מעודד מכוח הכבידה של הכוכב האחר . בדגמים החדשים של בוס, הדיסק היוצר כוכב לכת במסלול סביב אחד הכוכבים מונע במהירות ליצירת זרועות ספירליות צפופות, שבתוכם נוצרים גושי גז ואבק עצמאיים ומתחילים בתהליך ההתכווצות לגדלים פלנטריים. התהליך מהיר להפליא, דורש פחות מ -1,000 שנה לגושים צפופים להיווצר בדיסק חסר תכלית אחרת. יהיה הרבה מקום לכוכבי לכת דמויי כדור הארץ להיווצר קרוב יותר לכוכב המרכזי לאחר שנוצרו כוכבי הלכת ענקי הגז, באותה צורה שנחשב שנוצר מערכת פלנטרית משלנו.
בוס מציין, "לתוצאה זו עשויות להיות השלכות עמוקות בכך שהיא מגדילה את הסבירות להיווצרות מערכות פלנטאריות הדומות לשלנו, מכיוון שכוכבים בינאריים הם הכלל בגלקסיה שלנו, לא היוצא מן הכלל." אם כוכבים בינאריים מסוגלים להגן על מערכות פלנטאריות המורכבות מכוכבי לכת ענקיים חיצוניים ומכוכבי לכת פנימיים דמויי כדור הארץ, אז הסבירות לעולמות אחרים למגורים הופכת לפתע לערך פי שלוש יותר - עד שלוש פעמים מכוכבים רבים שיכולים להיות מארחים אפשריים למערכות פלנטאריות. דומה לשלנו. התוכניות של נאס"א לחפש ולאפיין כוכבי לכת דמויי כדור הארץ בעשור הבא יהיו אז הרבה יותר סיכויים להצליח.
אחת השאלות העיקריות שנותרו בנוגע לדגמים התיאורטיים היא הכמות הנכונה של חימום הלם בתוך הדיסק היוצר כדור הארץ, כמו גם השאלה הכללית יותר באיזו מהירות הדיסק מצליח להתקרר. בוס וחוקרים אחרים פועלים באופן פעיל להבנה טובה יותר של תהליכי החימום והקירור הללו. בהתחשב בעדויות התצפיות ההולכות וגוברות על כוכבי לכת ענקי גז במערכות כוכב בינאריות, התוצאות החדשות מצביעות על כך שחימום הזעזועים בדיסקים בינאריים אינו יכול להיות גדול מדי, או שזה ימנע היווצרות כוכבי לכת ענקיים בגז.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של קרנגי
