事实如此浪漫

失踪行星的谜团

T.我想告诉你一个尚未解决的问题:特洛伊木马丢失的案例。你可能会想到一匹神秘的马,里面藏着士兵。或者你想组建一支运动队。或者一种电脑病毒,或者说实话,避孕套。(请注意,我说的是“缺少特洛伊木马的案例”,而不是“缺少特洛伊木马的案例”。)

但还有另一种特洛伊木马:orbit。A.一大群成千上万的小行星与木星共享一个轨道。它们不像卫星那样紧挨着木星,而是聚成两团,一团在木星轨道上的前方,一团在木星轨道上的后方。最前面的集群称为“希腊人”,后面的集群称为“特洛伊人”,但它们通常只是集中在一起,简称为朱庇特特洛伊人。其中许多是以特洛伊战争中的神话人物命名的。

太阳系内部。行星被标上了标签,蓝线显示了它们的轨道。这些小点是小行星。主小行星带显示为白色。绿点被称为“希腊人”和“特洛伊人”——我们称之为木星的“特洛伊人” 维基百科用户Mdf

木星比地球大300多倍。它的重力几乎完全清空了小行星带,我们认为曾经包含的材料曾经比现在更具1000倍。这些特洛伊木马如何靠近煤气巨头,但仍然保持在稳定的轨道上?

事实证明,这是法国数学家早在1772年就发现的约瑟夫·路易斯·拉格朗日. 如果我们想象一颗行星围绕一颗恒星的轨道,有几个特殊的点,一个额外的天体可以以与该行星相同的速度运行。这些被称为拉格朗日点,其中有五个,命名为L1到L5。

行星(蓝色)绕恒星运行的拉格朗日点。L4和L5是特洛伊行星可以生存的地方。其他点(L1、L2和L3)不稳定。信用:维基百科 维基百科用户CMGle.

只有两个拉格朗日点是稳定的:L4和L5。位于这些点或附近的天体将愉快地围绕太阳运行,在木星前后大约保持60度。(更准确地说,额外的天体实际上会以大约20度的典型振幅振荡在拉格朗日点附近,甚至有一个轨道等级称为“马蹄铁”这一切都在L4和L5之间。)木星之所以有特洛伊木马,仅仅是因为它的L4和L5在其他行星的引力作用下是稳定的。它们是巨大而不稳定海洋中的稳定岛屿。如果小行星均匀地散布在太阳系内部,那么在木星附近幸存下来的只有特洛伊人。

木星不是太阳系中唯一一颗有木马,尽管它是迄今为止最受欢迎的。天王星(特洛伊1号)和海王星(13号)各有一个。火星(7)也是如此。地球甚至有!!令人惊讶的是,土星没有任何;原因似乎是Jupiter的重力在百万的时间尺寸上稳定了土星的特洛伊木马。土星的木马岛在不稳定的海洋下沉没(虽然土星月亮实际上有四个木马)就像维纳斯一样。

让我们进一步了解特洛伊木马的想法。被困在L4和L5稳定岛附近的天体不一定是微小的小行星。它们可以是成熟的行星!如果两颗行星位于同一轨道上,相隔60度,它们就会形成一对特洛伊行星。

特洛伊行星通常出现在计算机模拟中,试图解释围绕其他恒星运行的行星(“系外行星”)是如何产生的。许多已知的系外行星的轨道非常接近它们的恒星。天文学家认为,这些行星中有许多是在更远的地方形成的,并被称为轨道迁移的过程推近。正是这些行星诞生的气体和尘埃盘导致了行星的迁移。正是在这次迁移过程中,相邻的行星可能被困在特洛伊木马配置中。特洛伊行星不会在每次模拟中形成,但它们每隔三到四次就会弹出一次。

从一对特洛伊木马行星的计算机模拟的快照 - 每一个都可以像气态原样盘一样大量迁移。该图像显示磁盘中的行星创建的唤醒;行星位于醒来的淡绿色漩涡的中心。这里有血淋淋的细节 阿诺·皮耶伦斯

所以我们认为特洛伊星球应该存在。我们在太阳系中没有任何特洛伊行星,但特洛伊行星肯定存在于其他恒星周围,它们应该可以用现有的望远镜探测到!这项工作的最佳工具是开普勒美国宇航局的行星发现太空望远镜。那么开普勒发现了什么?

Drumroll…还有一张皱眉的大脸。开普勒还没有发现任何特洛伊行星。有一次宣布发现了一个名为KOI-730(现命名为KOI-730)的四行星系统开普勒-223)有两个特洛伊木马行星分享轨道加上两个行星,一个内部和一个外部到木马对。

不幸的是,这个系统后来被确定为不同的配置,没有特洛伊木马行星。bummer。

对特洛伊系外行星的搜索已经持续了好几年,而且还在继续,但情况看起来很严峻。特洛伊行星应该相对容易被发现,因此它们的缺失显得尤为突出。这是一个宇宙之谜:特洛伊失踪案!

那么为什么我们找不到任何特洛伊木马行星?有两种可能性:特洛伊木马在那里,但我们没有找到它们,或者他们根本就不在那里。

特洛伊木马对会比我们想象的更难找到吗?同一轨道上的两颗行星各自产生一个频率相同的信号,如果你没有预料到的话,这会使两颗行星看起来都像噪音。但我们期待着。此外,特洛伊星球之间的引力拉锯战也改变了世界格局阶段他们的信号,但我们也知道这一点,实际上可以用它作为一个工具尝试查找特洛伊木马程序。

也许特洛伊木马的配置会被摧毁迁徙向内或,对于离恒星非常近的行星,因为潮水行星和恒星之间的相互作用。然而,这些破坏机制应该只影响开普勒正在发现的一小部分行星。

我自己的宠物理论就是这样。行星常用于队列,经常与特洛伊木马对迁移。但是,当气态的原子层盘消散时,迁移行星的轨道去了Haywire。在行星之间存在巨大碰撞的阶段,两者都摧毁了木马对并重新组织幸存者的轨道。此模型匹配我们在Exoplanets的数据集中看到的内容,因此鼓励。加上,一旦举行,行星迁移并不去了干草,所以根据模特,应该确实应该在那里有一些特洛伊木马对,我们可以预测我们应该找到的地方。当然,它只是一个模型,所以我们会看到它是如何考虑时间的测试,随着更多的数据泛滥。


肖恩雷蒙德是研究行星系统形成和演化的天文学家。他还在planetplanet.net

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