Канадські астрономи пояснили, чому планети системи червоного карлика Trappist-1 не стикаються один з одним, незважаючи на дуже близькі орбіти. Частково все пояснюється гармонією, з якої навіть можна зробити музику.
На початку року NASA провело прес-конференцію, на якій астрономи розповіли про відкриття планетної системи зірки Trappist-1 - семи планетах майже земних масштабів, деякі з яких знаходяться в зоні населеності свого світила.
Крім численності землеподібних планет, система Trappist-1 здивувала вчених незвично компактним розташуванням орбіт. Планети від Trappist-a до Trappist-g проходять так близько один від одного і від свого сонця, що за деякими розрахунками повинні зіткнутися один з одним і або вилетіти з орбіти і почати віддалятися від зірки, або, навпаки, впасти на зірку або згоріти в ній. Однак, всупереч таким розрахункам, планетна система Trappist-1 залишається стабільною мільярди років.
Група астрономів, яка вперше досліджувала систему Trappist-1, помітила, що всі її планети знаходяться один з одним у резонансі: їх періоди обігу співвідносяться як цілі числа. Друга від зірки планета закінчує п'ять витків за той же час, за який перша здійснює вісім; на три оберти третьої планети припадає п'ять обертів другої, а четверта обертається навколо зірки двічі, поки третя робить це три рази. Орбіти всіх інших планет системи також резонують один з одним. У Сонячній системі орбітальний резонанс спостерігається біля Нептуна і Плутона і деяких інших планет і супутників, поки Плутон обходить Сонце два рази, Нептун встигає здійснити повний обіг тричі.
Орбітальний резонанс усіх семи планет так вразив астронома і музиканта Метта Руссо, що він перевів їх обертання в ноти і записав «музику сфер»:
З урахуванням даних про резонанс комп'ютерні моделі системи Trappist-1 стабілізуються, і розрахунки показують, що система може існувати близько мільйона років. Насправді вік Trappist-1 і її планет становить від 3 до 8 мільярдів років; вчені розуміли, що їх розрахункам і моделям чогось не вистачало.
Тоді Даніель Тамайо (Daniel Tamayo) з університету Торонто вирішив додати до розрахунків хмару газу і космічного пилу, з якого сформувалася система Trappist-1. Його гравітаційний вплив на ранніх етапах існування планет міг зіграти роль камертона, який налаштовує оркестр і дозволяє йому грати гармонійні мелодії, міркує Тамайо.
З урахуванням гравітаційного впливу протопланетної хмари термін стабільності системи вдалося збільшити до 5, а потім і до 50 мільйонів років. Останні симуляції займали за тижнем машинного часу, тому від подальших розрахунків відмовилися.
Дослідження опубліковано в журналі The Astrophysical Journal Letters.