Ο δίδυμος του Ηλίου μας

Οι αστρονόμοι ψάχνουν συστηματικά για τα αδέλφια του Ήλιου. Δηλαδή αστέρια που γεννήθηκαν από το ίδιο μοριακό νεφέλωμα. Τα μεγάλης μάζας αδέλφια του Ήλιου πέθαναν εδώ και πολύ καιρό, άρα ψάχνουμε για αστέρια κοντά στην ηλιακή μάζα. Τα μικρής μάζας είναι πολύ αμυδρά για να τα εντοπίσουμε. Θεωρητικά τα αδέλφια του Ήλιου μπορεί να έχουν σκορπιστεί σε μεγάλο εύρος του γαλαξιακού δίσκου.

Γνωρίζουμε ότι ο Ήλιος βίωσε μια αρκετά κοντινή σουπερνόβα, δηλαδή την έκρηξη ενός μεγάλου αδελφού του, από ίχνη ραδιενεργών ισοτόπων που βρέθηκαν στη Γη. Ακόμα, ένας αδελφός αστέρας πρέπει να τον πλησίασε αρκετά, διαταράσσοντας τις τροχιές εξωτερικών σωμάτων του ηλιακού συστήματος.

Το ανοιχτό σμήνος του Ηλίου έχει διαλυθεί εδώ και δις έτη (δεν ήταν σμήνος πολύ μεγάλης μάζας).

Το αστέρι HD 186302 στον Ηρακλή σε απόσταση 110 έτη φωτός είναι ορατό με κιάλια και έχει 1,15 ηλιακές μάζες. Έχει ίδια ηλικία με τον Ήλιο μας (με μικρό περιθώριο σφάλματος) και παρόμοια αναλογία χημικών στοιχείων, που παραπέμπει σε αδελφό του Ηλίου (κοινό μοριακό νεφέλωμα). Η ανακάλυψη πλανητών σε αυτό το αστέρι θα έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.

Έχει ίδια "ιδία κίνηση"!

Ενα αστερι που θα το ελεγε κανεις διδυμο του Ηλιου, ειναι στον αστερισμο του Βοωτη. Εχω εναμιση χρονο που εχω κατεβασει ενα σωρο καταλογους στο Cartes du Ciel και κοιταζω για Ηλιους. Καταληγω λοιπον, μετα απο εναμιση χρονο και ψαχνοντας ολοκληρους αστερισμους χωρισμενους σε πολλα μικρα τμηματα και ψαχνοντας μεσω του DR2 απο το Gaia, στο εξης συμπερασμα, μεχρι τωρα: η περιοχη στα βορειοανατολικα τμηματα του Βοωτη και η ανατολικη και βορειοανατολικη πλευρα του Ηνιόχου ειναι ΤΙΓΚΑ στα αστερια τυπου G (οχι μονο κυριας ακολουθιας, αλλα υπαρχουν και αρκετοι υπογιγαντες). Πολλα απο αυτα εχουν θερμοκρασιες ιδιες, και ενα απο αυτα ειναι το UCAC4 702-054219, σε συντεταγμενες RA: 15 18 27.822 και Dec: +50 13 32.830, ενω το φαινομενο οπτικο του μεγεθος, κατά το Gaia, ειναι 13.880168, η απόσταση βασει παραλλαξης ειναι περιπου στα 2257 ετη φωτος, η ακτινα του 0.99954677 του Ηλιου και η φωτεινοτητα του 1.0001327. Ξεχασα τη θερμοκρασια: 5773.5 Κελβιν.

 

Μας λειπει βεβαια η μαζα του συγκεκριμενου αστρου, αλλα κατα τα αλλα ειναι ουσιαστικα ολόιδιο

Ουσιαστικά ψάχνουμε για αστέρια από το ίδιο νεφέλωμα, άρα με κοινή χημική ταυτότητα (ιδιαίτερη αναλογία μιας σειράς χημικών στοιχείων). Δεν είναι απαραίτητο να είναι ίδιου τύπου (G2).

Η αναζήτηση αστεριών με ίδιο φασματικό τύπο, χωρίς να χρειάζεται να προέρχονται από το ίδιο νεφέλωμα, είναι μια άλλη εξίσου ενδιαφέρων μελέτη.

Άρα ουσιαστικά αναφέρεστε στο λεγόμενο metallicity, κατα καποιο τροπο, αν καταλαβα καλα; Να κανω μια παρενθεση εδω, εαν μου το επιτρεπετε: εχω ακουσει (και διαβασει, λογω "μανιωδους" ενασχολησης με εξωπλανητες κλπ) οτι τα αστερια που εχουν πολυ χαμηλο metallicity (με αρνητικο προσημο) εχουν πολυ περισσοτερες πιθανοτητες να παραξουν γεωδεις πλανητες, πραγμα που απο μονο του αποτελει φυσικο παραδοξο, νομιζω, αφου οι πυρηνες των γεωδών πλανητων αποτελουνται κατα κυριο λογο απο μεταλλα (σιδηρο, νικελιο κλπ).

 

Πιστευετε οτι υπαρχει η πιθανοτητα ενα αστρο διαφορετικου φασματικου τυπου, πχ ενα F8V ή ενα Κ3V, επι παραδειγματι, να εχει χημικη συνθεση παραπλήσια, ή και ολόιδια, με του Ήλιου, οποτε παρα το διαφορετικο του τυπο να ειναι και αυτο ενας Ηλιος;

 

Αρα το αστρο στο οποιο αναφερομαι στο προηγουμενο μηνυμα (αναφερω τις φυσικες του ιδιοτητες), εχει να κανει με το τελευταιο μερος οσων λετε, και σιγουρα θα ειναι ενδιαφερουσα αυτου του τυπου η μελετη, φανταζομαι για το λογο - κυριως - οτι θα μπορουμε να κατανοησουμε καλυτερα το ποιες περιοχες εχουν αλλους Ήλιους, εν ολιγοις ποιες ειναι οι περιοχες στις οποιες τεινουν να συγκεντρωνονται οι Ηλιοι και για ποιο λογο ισχυει αυτο

Οι αστρονόμοι ψάχνουν για κατοικήσιμους πλανήτες σε αστέρια F, G, K. Αστέρια μικρότερης μάζας έχουν αρκετά ασταθή επιφάνεια,και η κατοικήσιμη ζώνη βρίσκεται πολύ κοντά τους (λόγω μικρής επιφανειακής θερμοκρασίας). Αστέρια μεγαλύτερης μάζας έχουν πολύ σύντομη ζωή και πολύ ισχυρούς, καταστροφικούς για τους πλανήτες αστρικούς ανέμους.

Οι αστρονόμοι ονομάζουν μέταλλα όλα τα στοιχεία πέρα του στοιχείου ήλιον. Αν βρούμε ένα αστέρι που γεννήθηκε από το ίδιο νεφέλωμα με τον Ήλιο μας, είναι λογικό να έχει και παρόμοιο χημικό εμπλουτισμό (πλούσιες αναλογίες μετάλλων). Γενικά τα αστέρια στον γαλαξιακό δίσκο δεν παρουσιάζουν μεγάλες μεταβολές μεταλλικότητας, αυτά με την μεγαλύτερη μεταλλικότητα είναι στο εσωτερικό του δίσκου προς την γαλαξιακή κοιλιά και αυτά με την μικρότερη μεταλλικότητα βρίσκονται στο εξωτερικό του δίσκου, προς τον παχύ δίσκο.

Τα αστέρια που γεννήθηκαν πιο πρόσφατα είναι εμπλουτισμένα σε μέταλλα, επειδή τα μοριακά νεφελώματα εμπλουτίζονται συνέχεια από τις προηγούμενες γενιές αστεριών. Το αρνητικό πρόσημο μεταλλικότητας σημαίνει χαμηλότερη μεταλλικότητα από τον Ήλιο μας. Τα νεφελώματα με χαμηλή μεταλλικότητα παράγουν περισσότερα αστέρια μεγάλης μάζας.

Υπάρχει το συμπέρασμα ότι οι πρωτοπλανητικοί δίσκοι με μικρή μεταλλικότητα παράγουν πιο εύκολα πλανήτες μικρής μάζας. Δεν γνωρίζω πολλές λεπτομέρειες, αλλά καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη ενός πρωτοπλανητικού δίσκου έχουν το μαγνητικό πεδίο και ο αστρικός άνεμος. Και τα 2 επηρεάζονται από την μεταλλικότητα.

1) "Οι αστρονόμοι ψάχνουν για κατοικήσιμους πλανήτες σε αστέρια F, G, K".

 

Φανταζομαι, οτι λογικα τα F κυριας ακολουθιας επειδη ως θερμοτερα εχουν μεγαλυτερη εκπομπη UV και Χ, εαν υποθετικα ηταν ευκολο να γεννιουνται γεωδεις πλανητες απο τον πρωτοπλανητικο τους δισκο, η ζωη εκει, με βαση τη δικη μας συνθεση, δε θα μπορουσε να αναπτυχθει. Εχω διαβασει οτι αστερια κυριας ακολουθιας απο τον F9 τυπο μεχρι και τον F0 εκπεμπουν απο 2 μεχρι 7 φορες περισσοτερο υπεριωδες και Χ, οποτε τα F ισως να μην ηταν καλη επιλογη για δυνητικα κατοικησιμους πλανητες, και το γεγονος οτι ψαχνονται και αυτα τα αστερια για υπαρξη ζωης ισως να ειναι και χασιμο χρονου απο τους επιστημονες.

 

Θεωρητικα ομως, και διορθωστε με εαν κανω λαθος, ακομα και τα θερμοτερα αστερια G κυριας ακολουθιας, οπως ο Ηλιος, δεν ειναι ιδιαιτερα "φιλικα" προς τους γεωδεις πλανητες, λογω του οτι και αυτα τα αστερια παρουσιαζουν φαινομενα τα οποια ειναι υπο αλλες συνθηκες επικινδυνα για τη ζωη. Τα αστερια φασματικου τυπου Κ ειναι σιγουρα τα καλυτερα, ειναι πολυ πιο σταθερα, πολυ σπανια κανουν εκλαμψεις, και καθ'οτι ψυχροτερα και με μικροτερη μαζα, ζουν σαφεστατα περισσοτερο απο τα G.

 

2) Οι τρεις τελευταιες γραμμες των λεγομένων σας ριχνουν φως στο κατα τα αλλα "φυσικο παραδοξο" της σχεσης χαμηλη μεταλλικοτητα/μικρη ακτινα πλανητη, και η απορια μου μπορω να πω οτι λυθηκε.

 

Οσο για τις κατοικησιμες ζωνες, γνωστο αυτο, και υποθετω οτι εκει που ουσιαστικα λετε για αστερια μικροτερης μαζας, αναφερεστε λογικα στα Μ, που ως επι το πλειστον εκπεμουν τεραστιες ποσοτητες ακτινοβολιας X κατα τις εκλαμψεις, οι οποιες ειναι πολυ συχνες (εκεινο το CME που ειχε κανει καποτε το AD Leo και το Κεπλερ-438, εχουν μεινει αξεχαστα στους αστρονομους), απο την αλλη ομως, ολως παραδοξως, εχω ακουσει οτι εχουν βρεθει και σταθεροι κοκκινοι νανοι, οπως το Ross 128 και το LHS 1440, το καθενα με τον πλανητη του.

 

Τα περι κατοικησιμων ζωνων ειναι γνωστα, και αν και το 2003, οι Underwood και Sleep ορισαν τις συντηρητικες (πραγματικες) κατοικησιμες ζωνες καλυτερα (τουλαχιστον κατα 10% ακριβεστερα, απο ο,τι ειχα δει σε ενα pdf) απο τον Kopparapu (αν και ο τελευταιος προσπαθησε να οριοθετησει τις κατοικησιμες ζωνες με βαση τη μαζα των εξωπλανητων και χρησιμοποιει προχωρημενο μαθηματικο λογισμο). Ταπεινη μου γνωμη παντως, επειδη ασχολουμαι στο Maple με προσομοιωσεις κατοικησιμων ζωνων με βαση τους τυπους του Underwood, νομιζω οτι η περιοχη που ονομαζεται Runaway Greenhouse effect δε θα επρεπε να συμπεριλαμβανεται ως το εσω οριο της κατοικησιμης ζωνης, και οτι το εσω οριο λογικα θα σταματαγε στο σημειο αρχης απωλειας νερου (οριζεται απο το συγκεκριμενο επιστημονα ως water loss), οπως και το εξω οριο λογικα σταματαει στην περιοχη Maximum Greenhouse effect και οχι στο σημειο Early Mars.

 

Το τελευταιο μερος, για τις κατοικησιμες ζωνες, νομιζω οτι ειναι ιδιαιτερα ενδιαφερον

Απλά να αναφέρω ότι το πράγμα μπερδεύει αρκετά άμα υπολογίσουμε και τα ... κατοικήσιμα φεγγάρια!

Σιγουρα γινονται πιο πολυπλοκα τα πραγματα, αλλα, μιας και το θιξατε το θεμα, τι πιθανοτητες πιστευετε οτι υπαρχουν για ανακαλυψεις εξωφεγγαριων; Εκτιμω οτι κατω απο το φασματικο τυπο G, δηλαδη Κ και Μ (μιλαμε παντα για κυρια ακολουθια), μαλλον απο δυσκολο ως αδυνατο να βρεθει εξωφεγγαρι, ακομα και αν ο πλανητης του ειναι σα το Δια. Υποθετοντας οτι παντα μιλαμε για κατοικησιμες ζωνες, η βαρυτικη ελξη του αστρου λογω της μικροτερης αποστασης του πλανητη απο το αστρο θα ειναι αρκετα μεγαλυτερη (δεδομενου του οτι η κατοικησιμη ζωνη στα ψυχρα αστρα ειναι κοντυτερα προς το αστρο), γεγονος που μαλλον λειτουργει αποτρεπτικα ως προς τη δημιουργια εξωφεγγαριων. Πιθανο βεβαια να παιζει ρολο σε αυτο και η μικροτερη σφαιρα Χιλ του γιγαντα πλανητη λογω της εγγυτητας του στο αστρο. Ισως ομως ακομα και σε αστερια G ή ακομα και late F, που η κατοικησιμη ζωνη ειναι πολυ πιο ευρεια και εκτεινεται σε μεγαλυτερη αποσταση απο το αστρο, ακομα και αν καποιος Διας ειχε ενα δυνητικα κατοικησιμο φεγγαρι, τα αποτελεσματα της παλιρροϊκης ελξης του φεγγαριου απο τον πλανητη θα ητανε τρομερα. Αρα, μηπως η ενδεδειγμενη λυση θα ητανε να αρκεστουμε στους γεωδεις (μεχρι 1.5x την ακτινα της Γης) εξωπλανητες;

Αν θυμάμαι καλά, πριν από λογους μήνες δημοσιεύτηκε ανακάλυψη πιθανού εξω..δορυφόρου. Είναι και τα αποτελέσματα του Gaia που δεν ξέρουμε τι κρυβουν για πολλά εκατομμύρια αστέρια.

Θυμαμαι μια δημοσιευση για εναν εξωδορυφορο γυρω απο τον πλανητη Κεπλερ-1625 b, ανακοινωθηκε το 2018, αλλα ξαναγινανε παρατηρησεις και το 2019 ξαναμελετησαν τον πλανητη και διαπιστωσαν οτι χρησιμοποιωντας καλυτερο μοντελο μονο για πλανητη ο δορυφορος μαλλον δεν υπαρχει. Αναφερει σχετικα στη wikipedia:

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler-1625b_I