Çift gezegen - Double planet

Dünya ve Ay (sağ üstte) ve Plüton – Charon (sağ altta) boyutlarının görsel karşılaştırması

Astronomide, bir çift ​​gezegen (aynı zamanda ikili gezegen ), her iki nesnenin de gezegenler olduğu veya her iki gezegen gövdesinin dışında bir yörünge eksenini paylaşan gezegensel kütleli nesneler olduğu ikili bir uydu sistemidir .

Üçte kadar karşın yıldız sistemlerinde de Samanyolu ikili, çift gezegenler uydu kütle oranı tipik gezegen verilen çok nadir olması beklenir edilmektedir etrafında 1'dir: 10000, bunlar ana yıldızın yerçekimi tarafından ağır etkilenir ve Dev-darbe hipotezine göre ve yalnızca belirli koşullar altında yerçekimsel olarak kararlıdır.

Bileşenleri kabaca eşit kütleye sahip ikili asteroitler bazen çift küçük gezegenler olarak adlandırılır . Bunlara ikili asteroitler 69230 Hermes ve 90 Antiope ve ikili Kuiper kuşağı nesneleri (KBO'lar) 79360 Sila–Nunam ve 1998 WW 31 dahildir .

"Çift gezegen" tanımı

Plüton - Charon sistemi daha yakın ikili Dünya ve Ay sisteminin daha (ölçek uzaklığı değil) .

Dünya - Ay sistemi bazen gayri çifte gezegen olarak adlandırılır (kitleler hacimleri değil, yüzey alanı kabaca orantılıdır).

"Çift gezegen"i "gezegen-ay sisteminden" ayırt etmek için hangi kriterlerin kullanılması gerektiği konusunda tartışmalar var. Aşağıdakiler düşüncelerdir.

2006 Genel Kurulunda, Uluslararası Astronomi Birliği , Plüton ve Charon'un çift ​​gezegen olarak yeniden sınıflandırılması önerisini değerlendirdi, ancak öneri, IAU'nun mevcut gezegen tanımı lehine terk edildi . SMART-1 görevinin reklamını yapan tanıtım materyallerinde Avrupa Uzay Ajansı , Dünya - Ay sisteminden çift gezegen olarak söz etti.

Her iki cisim de gezegen kriterini karşılıyor

Astronomical Journal'da önerilen bir tanım , çift gezegen olarak adlandırılabilmesi için her iki cismin de bir yörünge temizleme kriterini bireysel olarak karşılamasını gerektiriyor.

1'e yakın kütle oranları

"Çift gezegen"i tanımlarken önemli bir husus, iki cismin kütlelerinin oranıdır. 1'lik bir kütle oranı, eşit kütleye sahip cisimleri gösterir ve kütle oranları 1'e yakın olan cisimleri "çift" olarak etiketlemek daha çekicidir. Bu tanımı kullanarak, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ün uydularının tümü kolaylıkla dışlanabilir; hepsinin etrafında döndükleri gezegenlerin kütlesi 0.00025'ten ( 1 ⁄ 4000 ) daha azdır . Bazı cüce gezegenlerin de, cüce gezegenlerin kendilerinden önemli ölçüde daha az kütleli uyduları vardır.

En dikkate değer istisna, Pluto-Charon sistemidir. 0.122'lik Charon-Pluto kütle oranı (≈ 1 ⁄ 8 ) 1'e yeterince yakındır ki, Plüton ve Charon birçok bilim adamı tarafından sıklıkla "çift cüce gezegenler" olarak tanımlanır (2006 tanımından önce "çift gezegenler"). gezegen"). Uluslararası Astronomi Birliği (IAU) daha önce Plüton'un uydusu olarak Charon sınıflandırılmış, ama aynı zamanda açıkça gelecekte çift cüce gezegen olarak bedenlerini gözden geçirmeye istekli olduğunu ifade etmişti. Ancak 2006'daki bir rapor, Charon-Pluto'yu bir çift gezegen olarak sınıflandırdı.

0.01230 (≈ 1 ⁄ 81 ) olan Ay-Dünya kütle oranı da diğer tüm uydu-gezegen oranlarıyla karşılaştırıldığında 1'e oldukça yakındır. Sonuç olarak, bazı bilim adamları Dünya-Ay sistemini de bir çift gezegen olarak görüyor, ancak bu bir azınlık görüşü. Eriş 'in yalnız uydu, Dysnomia , etrafında bir yarıçap, bir yerde bulunur , 1 / 4 Bunun Eris ; benzer yoğunluklar varsayarsak (Dysnomia'nın bileşimi Eris'inkinden önemli ölçüde farklı olabilir veya olmayabilir), kütle oranı 1 ⁄ 40'a yakın olacaktır , bu da Ay-Dünya ve Charon-Pluto oranlarına göre orta bir değerdir.

Sonraki kriterlerin ikisi de "Kütle oranı 1'e ne kadar yakın olmalı?" sorusuna cevap vermeye çalışır.

Plüton – Charon sistemi: Barycenter Pluto'nun dışında yer alır.

Kütle merkezi konumu

Şu anda, bir çift gezegen sistemi için en yaygın olarak önerilen tanım , etrafında her iki cismin de yörüngede döndüğü barycenter'ın her iki cismin dışında olduğu bir tanımdır . Bu tanıma göre, Pluto ve Charon, Haziran 2015'te New Horizons uzay sondasının görüntülerinden oluşturulan animasyonlarda görüldüğü gibi, Plüton'un açıkça dışında bir noktanın yörüngesinde döndükleri için çift cüce gezegenlerdir .

Bu tanım altında, Dünya-Ay sistemi şu anda bir çift gezegen değildir; Ay, Dünya'nın bu kütle merkezi etrafında gözle görülür bir devrim yapmasına neden olacak kadar büyük olsa da, bu nokta yine de Dünya'nın içinde yer alır. Ancak, Ay şu anda yılda yaklaşık 3,8 cm (1,5 inç) hızla Dünya'dan dışa doğru hareket etmektedir; birkaç milyar yıl içinde, Dünya-Ay sisteminin kütle merkezi Dünya'nın dışında olacak ve bu da onu çift gezegenli bir sistem yapacak.

Jüpiter-Güneş sisteminin kütle merkezi, Güneş'in yüzeyinin dışında yer alır, ancak Jüpiter ve Güneş'in bir çift yıldız olduğunu iddia etmek, Plüton-Charon'un çift cüce bir gezegen olduğunu savunmakla aynı şey değildir . Jüpiter bir füzyon olamayacak kadar hafiftir ; on üç kat daha ağır olsaydı, döteryum füzyonu gerçekleştirir ve kahverengi bir cüce olur .

Halat çekme değeri

Isaac Asimov , gezegen-ay ve çift-gezegen yapıları arasında, kısmen, onların göreceli büyüklüklerini dikkate almayan “ savaş römorkörü ” olarak adlandırdığı değere dayalı bir ayrım önerdi . Bu miktar, basitçe, daha büyük (birincil) gövde tarafından küçük gövdeye uygulanan kuvvetin, Güneş tarafından daha küçük gövdeye uygulanan kuvvete oranıdır. Bu eşit olarak gösterilebilir

$${\displaystyle {\text{çekmece değeri}}={\frac {m_{\mathrm {p} }}{m_{\mathrm {s} }}}\cdot \left({\frac {d_ {\mathrm {s} }}{d_{\mathrm {p} }}}\sağ)^{2}}$$

burada m _p birincil (büyük gövde) kütlesidir, m _s Güneş'in kütlesidir, d _s daha küçük gövde ile Güneş arasındaki mesafedir ve d _p daha küçük gövde ile birincil gövde arasındaki mesafedir. . Halat çekme değeri, uydunun kütlesine (daha küçük gövde) bağlı değildir.

Bu formül aslında büyük cisimden ve Güneş'ten küçük cisim üzerindeki yerçekimi etkilerinin ilişkisini yansıtır . Satürn'ün uydusu Titan için halat çekme figürü 380'dir, bu da Satürn'ün Titan'ı tutmasının Güneş'in Titan'ı tutmasından 380 kat daha güçlü olduğu anlamına gelir. Titan'ın halat çekme değeri, sadece 3.5'lik bir halat çekme değerine sahip olan Satürn'ün uydusu Phoebe'ninkiyle karşılaştırılabilir . Yani Satürn'ün Phoebe'yi tutması, Güneş'in Phoebe'yi tutmasının sadece 3,5 katıdır.

Asimov, gezegenlerin birkaç uydusu için halat çekme değerlerini hesapladı. En büyük gaz devi Jüpiter'in bile, yakalanan dış uydularında Güneş'ten sadece biraz daha iyi bir tutuşa sahip olduğunu gösterdi, bazılarının çekişme değerleri birden fazla değil. Asimov'un neredeyse her hesaplamasında, halat çekme değerinin birden büyük olduğu bulundu, bu yüzden bu durumlarda Güneş, gezegenlerle olan çekişmeyi kaybeder. Bunun tek istisnası, Güneş'in 0,46 değeriyle halat çekmeyi kazandığı Dünya'nın Ay'ıydı; bu, Dünya'nın Ay'daki tutuşunun Güneş'inkinin yarısından daha az olduğu anlamına gelir. Asimov, bunu, Dünya ve Ay'ın ikili bir gezegen olarak kabul edilmesi gerektiği konusundaki diğer argümanlarına dahil etti.

O halde Ay'a ne Dünya'nın gerçek bir uydusu ne de ele geçirilmiş bir uydu olarak değil, Güneş'in etrafında Dünya ile dikkatli bir adımla hareket eden kendi başına bir gezegen olarak bakabiliriz. Dünya-Ay sisteminden, durumu hayal etmenin en basit yolu, Ay'ın Dünya etrafında dönmesini sağlamaktır; ama Dünya ve Ay'ın Güneş etrafındaki yörüngelerinin tam ölçekli bir resmini çizecek olsaydınız, Ay'ın yörüngesinin her yerde Güneş'e doğru içbükey olduğunu görürdünüz. Her zaman Güneş'e "düşüyor". İstisnasız tüm diğer uydular, yörüngelerinin bir kısmı aracılığıyla Güneş'ten "uzaklaşırlar", oldukları gibi birincil gezegenlerinin üstün çekimi tarafından yakalanırlar - ama Ay değil.

—  Isaac Asimov

Bkz Güneş etrafında Dünya ve Ay'ın Path daha ayrıntılı açıklama için makalenin "Ay Orbit" bölümüne.

Çift gezegenin bu tanımı, çiftin Güneş'e olan mesafesine bağlıdır. Eğer Dünya-Ay sistemi Güneş'ten şu an olduğundan daha uzakta bir yörüngede dönseydi, o zaman Dünya halat çekmeyi kazanırdı. Örneğin, Mars'ın yörüngesinde, Ay'ın halat çekme değeri 1,05 olacaktır. Ayrıca, Asimov'un önerisinden bu yana keşfedilen birkaç küçük uydu, bu argümana göre çift gezegen olarak nitelendirilebilir. Örneğin Neptün'ün küçük dış uyduları Neso ve Psamathe , Dünya'nın Ay'ından 0,42 ve 0,44 daha az çekişme değerlerine sahiptir. Yine de kütleleri Neptün'ünkiyle karşılaştırıldığında çok küçüktür ve tahmini oran 1.5 × 10 ^{− 9} ( 1 ⁄ 700.000.000 ) ve 0.4 × 10 ^{− 9} ( 1 ⁄ 2.500.000.000.000 ).

Sistemin oluşumu

Son bir değerlendirme, iki cismin bir sistem oluşturmaya nasıl geldiğidir. Hem Dünya-Ay hem de Plüton-Charon sistemlerinin devasa çarpmalar sonucunda oluştuğu düşünülüyor : bir vücut ikinci bir cisim tarafından etkilenerek bir enkaz diski oluştu ve yığılma yoluyla ya iki yeni cisim ya da bir yeni cisim oluştu. gövde oluştu, daha büyük gövde kaldı (ancak değişti). Bununla birlikte, dev bir çarpma, iki cismin "çift gezegen" olması için yeterli bir koşul değildir, çünkü bu tür çarpmalar, Plüton'un dört küçük dış uydusu gibi küçük uydular da üretebilir.

Ay'ın kökeni için artık terk edilmiş bir hipoteze aslında "çift gezegen hipotezi" deniyordu; Fikir, Dünya ve Ay'ın Güneş Sistemi'nin proto-gezegen diskinin aynı bölgesinde oluşması ve yerçekimi etkileşimi altında bir sistem oluşturmasıydı. Bu fikir de, iki cismi "çift gezegen" olarak tanımlamak için sorunlu bir koşuldur, çünkü gezegenler, yerçekimi etkileşimi yoluyla uyduları "yakalayabilir". Örneğin, Mars'ın uydularının ( Phobos ve Deimos ) uzun zaman önce Mars tarafından yakalanan asteroitler olduğu düşünülmektedir . Böyle bir tanım, Neptün-Triton'u bir çift gezegen olarak kabul ederdi, çünkü Triton , daha sonra Neptün tarafından ele geçirilen Plüton ile aynı boyutta ve benzer bileşimde bir Kuiper kuşağı gövdesiydi .

Ayrıca bakınız

Referanslar

bilgi notları

alıntılar

bibliyografya

• Stern, S. Alan (27 Şubat 1997). "Güneş Sisteminin dokuzuncu gezegenini keşfeden Clyde Tombaugh (1906–97) Astronom" . Doğa . 385 (6619): 778. Bibcode : 1997Natur.385..778S . doi : 10.1038/38577a0 Pluto-Charon "gerçek bir çift gezegenin bilinen tek örneğidir".CS1 bakımı: postscript ( bağlantı )
• Lissauer, Jack J. (25 Eylül 1997). "Ay'ı yapmak kolay değil". Doğa . 389 (6649): 327-328. Bibcode : 1997Natur.389..327L . doi : 10.1038/38596 Dünya-Ay ve Plüton-Charon oluşumlarının çift gezegen teorilerini karşılaştırır.CS1 bakımı: postscript ( bağlantı )

daha fazla okuma

• Asimov, Isaac (1960). Çift Gezegen . New York: Abelard-Schuman.
• Asimov, Isaac (1990). Plüton: Çift Gezegen mi? . Milwaukee: G. Stevens. ISBN'si 9781555323738.
• Cabrera, J.; Schneider, J. (2007). "Karşılıklı olayları kullanarak güneş dışı gezegenlere eşlik edenleri tespit etmek". Astronomi ve Astrofizik . 464 (3): 1133-1138. arXiv : astro-ph/0703609 . Bibcode : 2007A&A...464.1133C . doi : 10.1051/0004-6361:20066111 .

Dış bağlantılar

• Vikisözlük'te çift ​​gezegenin sözlük tanımı