Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe

Hatalmas bolygók, külön "kis naprendszerek" lehetnek !

2014.09.03

Az  exobolygó  kutatásban  oly  sok minden elképesztő  dolgot  hallhattunk  már,  most  egy  érdekes témával foglalkozom. Köztudott  hogy  a  bolygók  rendelkeznek  Hill- Szférával (  ez  az  a  gravitációs  burok,  amelyben  a bolygók  vonzástere  érvényesül, s  ebben a  térségben   keringenek  a  holdak  is ). Minden  bolygónak  más  és más a  Hill  szféra  kiterjedése,  a  tömeg, és  a  csillagától  való  távolságától  függően.  A   Föld  Hill- szférája   " csak " 1,5 millió km.er,  míg a   Neptunusz  bolygóé   hatalmas 115  millió km ! ( a  Naprendszerben a   legnagyobb Hill- szférával rendelkezik )  Mint tudjuk  ezernyi  exobolygó   ismert, amelyek  némelyike  igen  tekintélyes   tömegű, van  köztük 10- 15  Jupiter  tömegű  is.  Némelyik  amely   messze  kering a  saját  napjától (  több  milliárd km-re )  annak  igen kiterjedt  Hill- Szférája  van. 

 

oriasb_holdak_hill_astr11febr.jpg

A  GU Psc b.  jelű  11  jupitertömegű  exobolygó  a  csillagától  messze  2000 Cs.e-re  kering, a  Hill- szférája ezáltal óriási 64  milliárd  km (   432 Cse. ) !   Kutatók szerint  egy  ilyen  nagy  kiterjedési  Hill  szférával  egy-egy  ilyen  bolygónak  akár külön   "  mini- naprendszere  "  is  lehet !  Ha  belegondolunk csak  a  GU Psc b. exobolygó  Hill- szférájának  a  kiterjedésébe,  láthatjuk, hogy   a  mi Naprendszerünknél  is  nagyobb  térségben uralja  környezetét.  Itt  akár  száz millió km-re  a  bolygótól  is  lehet  holdja, ami  akár  a  Földnél  is  nagyobb. Több  tucat a Földnél  is  nagyobb  "holdja"   lehet  egy  efajta   bolygóóriásnak ! 

 

A  Hill- szféra  az  a  "  térség  "  ahol  a  bolygó  képes  még  holdakat  megtartani maga  körül, úgy  is értelmezhetjük, hogy  egyfajta ún. gravitációs  burok. Ha  adott a  két  test  tömege (  csillag +  bolygó ), és  a köztük lévő  távolság ( m , km ) akkor  könnyen  kiszámítható  a  Hill- Szféra  kiterjedése. Mivel nagyon  sok exobolygó ismert már, igen  sokféle  lehet  a  Hill  szféra   kiterjedése,  némely esetben  még az  1  millió km-t  sem éri  el, de  akad olyan  amely  több  tízmilliárd km-re  kinyúló  Hill  szférával  rendelkezik ! Egy  nagy  tömegű exobolygó, csillagától távoli pályán,  általába  véve  a  Hill  szféra  kiterjedése  igen  nagy, (  pl.  Oph 11 b. exobolygó ), de   ha  nagyon közel  esik  a csillagához,  akkor  mindegy  hogy mekkora  a  tömege Hill szféra kiterjedése  csekély.  Erre  szép példa  a  21 jupitertömegű  CoRoT-3 b.  exobolygó, amelynek  csak  1,4  millió km-er  a  Hill szférája (  érdekességként megjegyezhető, hogy  a  Földnél is  kisebb  a  Hill szférája,  holott  a  bolygó tömege  6600-szorosa  a  Földének ! )

Egy  hatalmas  bolygónak  így szó  szerint   saját  bolygórendszere lehet ! Mivel  a  bolygónak  hatalmas a vonzástere, így  szinte  mindent  magához  vonzz  amit  tud, s  kisebb  tömegű  nála.  Feltételezhető, hogy  a csillag  körül  további   bolygók  alakultak  ki, amelyek  idővel " betévedtek "   egy  óriásbolygó  Hill- szférájába, így pályára  kényszerült  körülötte. Így  olyan  nagy  méretű  "  holdakra  "  is  szert  tehet, mint  pl.  a  Neptunusz, vagy a  Szaturnusz. 
 
Természetesen  a  bolygódinamika  szempontjából  a  "  fizika " ( vagy  gravitáció ) úgy  próbálja   megóvi  a születő- bolygókat  a megsemmisüléstől, avagy  akár  a  kilökődéstől, hogy   keletkezésükkor  megfelelő távolságra sodródnak  egymástól. Ez  gyakorlatilag   már  az  első  pár  millió években  "  elrendeződik ".  Vannak  azonban nem  stabil rendszerek  is, amelyekben a  bolygók szó  szerint  nem  megfelelő  helyen  keletkeztek. 
 
 
 
Könnyen  kiszámítható  a  Hill szféra  kiterjedése  itt:
 

http://orbitsimulator.com/formulas/hillsphere.html

 
Ha  segítség  kell  a  számításhoz  akkor  írj  nyugodtan ! E-mail  címem  megtalálható az  oldalon. 
 
 
 
 

Források:

http://exoplanet.eu/catalog/gu_psc_b/

http://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere

 

Balaton András ( 2014-09-03. )