A que distância os planetas se formam?

Com o anúncio da NASA de hoje sobre a descoberta de um sistema contendo sete planetas do tamanho da Terra (3 dentro da zona habitável), fiquei pensando sobre as condições aparentemente lotadas. Quais princípios orientam a formação de planetas e as distâncias entre eles? Existem leis que governam isso que estão bem estabelecidas? Quão perto observamos a forma de dois planetas?

planet exoplanet planetary-formation

— SDH
fonte

Como você menciona leis, sou obrigado a dizer que eles podem se formar o mais próximo possível até que um deles envolva advogados e leis de zoneamento arruinem a coisa toda. Peço desculpas por qualquer ofensa que isso cause. A menos que seja para advogados, é claro. :-)

— StephenG 22/02

Para sua informação, o artigo sugere que os planetas se formaram mais longe e migraram para dentro, como indicado por suas ressonâncias, o que significa que seus processos de formação provavelmente não foram capazes de interromper um ao outro à medida que se formaram e só ficaram tão cheios depois.

— precisa

Se você está pensando em quão próximos os planetas podem estar, provavelmente deve considerar a esfera de cada planeta , a região na qual ele pode reter satélites. Fang & Margot (2013) fizeram uma análise dos dados de Kepler e descobriram que os planetas tinham valores médios de $\Delta = 21.7$ , Onde $\Delta$ é um parâmetro dado para dois planetas adjacentes por

Δ = \frac{a_{2} - a_{1}}{R_{H 1, 2}}

$\Delta=\frac{a_2-a_1}{R_{H1,2}}$ onde o

a

$a$ s são os eixos semi-principais e

R_{H 1, 2}

$R_{H1,2}$ é o raio comum de Hill.

Um sistema que os autores consideram é o Kepler-11 , que possui 6 planetas, todos com eixos semi-principais $\leq0.466\text{ AU}$ e com apenas um eixo semi-maior maior que $0.25\text{ AU}$ . O menor $\Delta$ existe aproximadamente $5.7$ , embora todos os outros $\Delta$ s são bem pequenos. Kepler-36 , com apenas dois planetas, ainda tem um $\Delta$ do $4.7$ .

De acordo com o artigo da Nature sobre o TRAPPIST-1, todos os sete planetas têm eixos semi-principais dentro $\sim0.063\text{ AU}$ . Eles têm média $\Delta$ s de $10.5\pm1.9$ - não muito diferente dos planetas Kepler-11, porque eles têm esferas menores de Hill. Eles podem estar mais próximos, mas podem estar muito mais próximos sem ter problemas de estabilidade. Além disso, eles estão em uma configuração "quase ressonante ".

A proximidade dos planetas depende fortemente de suas massas, o que, por sua vez, determina os raios mútuos de Hill, que determinam a estabilidade.

Tudo isso dito, os autores acreditam que os planetas TRAPPIST-1 podem ter migrado de mais longe, entrando nas ressonâncias. Sem mais informações, não podemos saber se é esse o caso, mas, se for, não é um exemplo de planeta se formando.

— HDE 226868
fonte

Para dizer 'oh, porque eles têm massas menores, seus

Δ_{m a x}

$\Delta_{max}$ é menor ", é completamente inconsistente, pois os raios mútuos de Hill já dependem das massas e encapsulam toda a física interessante. O ponto é, ou há algum

Δ_{m a x}

$\Delta_{max}$ para todos os planetas, ou há uma parte da física que não entendemos.

— AtmosphericPrisonEscape

@AtmosphericPrisonEscape Eu nunca disse que era esse o caso. Onde especificamente na minha resposta você está procurando?

— HDE 226868

Você diz "Eles têm Δs médios de 10,5 ± 1,9 - não muito diferentes dos planetas Kepler-11, porque possuem esferas de Hill menores". ao comparar esse valor com

Δ \approx 21.7

$\Delta \approx 21.7$ , parecia que você estava tentando explicar o valor crítico menor, escalando com a massa, o que não faria sentido ... Peço desculpas se entendi mal a mensagem.

— AtmosphericPrisonEscape

@AtmosphericPrisonEscape Seus eixos semi-principais e suas diferenças também são menores. Portanto,

R_{H 1, 2}

$R_{H1,2}$ e

a_{2} - a_{1}

$a_2-a_1$ são menores do que nos planetas Kepler-11, então não há necessariamente uma grande chance de

Δ

$\Delta$ .

— HDE 226868

Eu acho que você deixou de fora um "não" na frase "... eles podem [não] estar muito mais próximos sem ... problemas de estabilidade" Posso acrescentar que não criamos um nome (até onde eu saber) para um conjunto putativo de corpos de tamanho igual que orbitam uma estrela como um grupo, com as órbitas intragrupos imprevisíveis usuais (problema de 3 corpos).

— Carl Witthoft 23/02