Planetele care se rotesc în jurul a doi sori, asemenea celei din celebra saga „Star Wars”, sunt extrem de rare, deși logica ar sugera contrariul. Dintre miile de stele cunoscute ca având planete, doar o mână prezintă acest tip de sistem. Un studiu recent oferă o explicație bazată pe teoria relativității generale a lui Albert Einstein.
De ce sunt rare planetele cu doi sori?
Astronomii au descoperit că majoritatea exoplanetelor confirmate, peste 6.000 la număr, orbitează stele singure. Dar multe stele există în perechi, adesea numite sisteme binare. Având în vedere abundența acestor sisteme, se așteptau sute de planete „Tatooine”. Însă, doar 14 au fost observate orbitând două stele simultan.
În sistemele binare, cele două stele se rotesc una în jurul celeilalte pe orbite eliptice. O planetă care le orbitează pe ambele este afectată de gravitația combinată a acestora, ceea ce face ca orbita sa să se rotească lent, fenomen cunoscut sub numele de precesie. Din cauza efectelor relativiste, și stelele suferă un proces similar. Pe măsură ce stelele se apropie treptat, precesia lor se accelerează, în timp ce precesia planetei încetinește.
La un moment dat, cele două ritmuri pot intra în rezonanță. Atunci, orbita planetei devine instabilă și se alungește tot mai mult. Pot urma două scenarii: planeta ajunge foarte aproape de stele și este distrusă sau absorbită, ori este aruncată complet din sistem.
Efectele relativității generale
Fenomenul este legat direct de teoria lui Albert Einstein din 1915, care descrie gravitația ca o deformare a spațiu-timpului. În sistemele binare, pe măsură ce stelele se apropie, efectele relativiste devin tot mai importante, modificând dinamica orbitelor și putând duce la distrugerea planetelor.
Acest proces este relativ rapid la scară cosmică, ceea ce explică absența planetelor în jurul sistemelor binare foarte apropiate. Practic, multe dintre ele au existat, dar au fost eliminate de-a lungul timpului. Simulările arată că aproximativ 80% dintre planetele din jurul sistemelor binare strânse ar deveni instabile și ar fi distruse.
Impactul asupra sistemelor planetare
Majoritatea planetelor cunoscute în sisteme binare se află la marginea unei „zone de instabilitate”, unde gravitația combinată a stelelor face imposibilă menținerea unor orbite stabile. Cercetătorii sugerează că aceste planete s-au format mai departe și au migrat ulterior spre interior. Studiul publicat în revista The Astrophysical Journal Letters demonstrează că relativitatea generală nu influențează doar fenomenele extreme, ci și evoluția sistemelor planetare. În unele cazuri stabilizează orbitele, în altele le destabilizează, modelând astfel arhitectura Universului.
