Có thể có một hành tinh nào ở trung tâm giữa hai hoặc nhiều ngôi sao quay quanh nhau không?
Trong các hệ sao đôi, có thể có một hành tinh mà các ngôi sao quay xung quanh, với ngày vĩnh cửu ở tất cả các phía?
Kịch bản thứ nhất: Hãy tưởng tượng một hệ thống nhị phân bao gồm hai ngôi sao giống Mặt trời G5V, mỗi ngôi sao có khối lượng bằng 1 Mặt trời, quay quanh nhau và tại tâm trung tâm giữa chúng là một hành tinh (sẽ làm cho hành tinh tự quay với cùng tốc độ ngang quanh trục của nó, làm mỗi mặt trời luôn xuất hiện ở trên cùng một vị trí trên hành tinh). Nếu các ngôi sao quay xung quanh hành tinh thì cả hai bên sẽ được chiếu sáng tương tự. Tôi không hiểu tại sao nó phải là không thể. Một hành tinh từng là hành tinh ngoài cùng trong quỹ đạo xung quanh một trong các ngôi sao đã bị lực hấp dẫn của ngôi sao khác đẩy ra khỏi quỹ đạo của nó, di chuyển vào trung tâm giữa chúng.
Kịch bản thứ 2: Hãy tưởng tượng có một hành tinh ở điểm Lagrangian giữa Alpha Centauri A và B. Nếu các ngôi sao quay xung quanh hành tinh thì cả hai bên sẽ được chiếu sáng tương tự. Điều đó có khả thi không?
Những tình huống như trên có xảy ra hay thậm chí đã được quan sát thấy không?
Trả lời
Có thể có một hành tinh nào ở trung tâm giữa hai hoặc nhiều ngôi sao quay quanh nhau không?
Không.
Trường hợp tốt nhất kịch bản hai ngôi sao là hai ngôi sao có khối lượng bằng nhau. Trong trường hợp đó, trung tâm ở giữa hai ngôi sao và trùng với điểm Lagrange L1. Điểm Lagrange L1 có thể di chuyển được. Một tên khác của di căn là không ổn định. Hãy nghĩ về nó như một cây bút chì rất sắc nét đứng thẳng. Về lý thuyết, một cây bút chì có thể được dựng thẳng đứng. Trong thực tế, nó giảm trong một thời gian rất ngắn.
Nếu một trong hai ngôi sao có khối lượng lớn hơn ngôi sao kia, trung tâm nhân tạo thậm chí không thể di căn. Barycenter gần với ngôi sao có khối lượng lớn hơn so với ngôi sao nhỏ hơn, điều này có nghĩa là gia tốc trọng trường đối với ngôi sao có khối lượng lớn hơn lớn hơn so với gia tốc đối với ngôi sao nhỏ hơn. Vật thể ở trung tâm sẽ quay quanh ngôi sao lớn hơn với tốc độ lớn hơn khi đó hai ngôi sao quay quanh nhau. Ngôi sao nhỏ hơn sẽ chỉ là một nhiễu loạn.
Điều tương tự cũng áp dụng cho hơn hai sao. Trong khi có sự cân bằng lý thuyết trên đầu của một chiếc bút chì dựng đứng có thể di chuyển được, những điểm này là một khoảng không đo lường. Nói cách khác, không có khả năng điều này xảy ra.
Không. Sự sắp xếp như vậy tốt nhất là "di căn". Có nghĩa là, mặc dù có những giải pháp tuần hoàn cho vấn đề ba vật thể (quỹ đạo ổn định) nhưng một sự nhiễu loạn không thuộc hệ thập phân (ví dụ như con bướm phương ngôn vỗ cánh) sẽ đẩy hệ thống ra khỏi quỹ đạo ổn định và rơi vào hỗn loạn. Để một hành tinh ở lại trung tâm giống như cố gắng giữ thăng bằng một cây bút chì trên đầu nhọn của nó.
Với hai vật thể, mỗi vật quay quanh trung tâm. Nhưng với ba vật thể, các vật thể không quay quanh trung tâm ba chiều. Và một hành tinh được đặt gần lưỡng tâm của hai ngôi sao sẽ không có xu hướng ở trên quỹ đạo xung quanh điểm đó.
Điểm Lagrangian L1 cũng có thể di căn tốt nhất. Các vệ tinh quay quanh mặt trời tại điểm Lagrangian giữa Trái đất-Mặt trời cần phải kích hoạt động cơ của chúng và thực hiện "giữ trạm" thường xuyên để giữ chúng không bị trôi đi.
Điểm L4 và L5 có thể ổn định. Các cơ quan tại điểm L4 và 5 được gọi là "Trojan". Tuy nhiên không có ngoại hành tinh Trojan nào được biết đến. Một hành tinh Trojan sẽ nhìn thấy hai ngôi sao cách nhau (một lượng thay đổi trung bình ở) 60 độ