¿Podría desarrollarse vida en este sistema ternario?

Aquí hay un enlace a una animación en línea de los movimientos de las estrellas en un sistema trinario.

Básicamente, las tres estrellas están orbitando alrededor de un baricentro; uno (amarillo en la animación, masa = 1) más cerca de él y los otros dos (rojo y azul; masa = 0,25) orbitando entre sí también.

¿A qué distancia tendrían que estar los planetas y las estrellas para que haya una órbita estable en una zona habitable alrededor de la estrella amarilla o en una órbita circumbinaria alrededor de las estrellas roja y azul?

La masa de la estrella amarilla puede variar según sea necesario, siempre que sea aproximadamente 4 veces la masa de la estrella roja y azul como en la animación.

Voy a editar esta pregunta, porque es matemáticamente interesante, para hacerla menos amplia y más matemáticamente rigurosa. Voy a agregar la etiqueta de ciencia dura, que no es algo que normalmente haría. Siéntete libre de eliminarlo si quieres.
Esta pregunta no se responderá de inmediato, por lo que debe tener paciencia, pero sé que, al menos, volveré a ella eventualmente.
@kingledion Estoy de acuerdo con todo, excepto ¿hay alguna razón científica por la que escribiste que la masa de la estrella amarilla debería ser más o menos como la del sol? No necesariamente me siento así.
¿Qué tipo de vida estás buscando para surgir? ¿Estamos asumiendo un mundo similar a la Tierra? ¿Qué tipo de estrellas?
¿Puedes incluso conseguir un sistema estable con cuatro cuerpos?
No soy matemático ni físico, así que no tengo el conocimiento para respaldar mi respuesta con ciencia, pero creo que la órbita, para ser estable, tendría que estar muy lejos de las estrellas, muy lejos de la zona dorada
@CHEESE Las estrellas mucho más grandes que Sol (nuestro sol) generalmente tienen una vida útil mucho más corta. Para que se desarrolle la vida, que es lo que se quiere saber, la estrella no puede ser demasiado grande. Una estimación de la vida estelar es de 10 1 0 años, multiplicado por -2,5 potencia la masa de la estrella en equivalentes de Sol. La vida del sol es de 10 mil millones de años, pero una estrella 1,5 veces el tamaño del Sol tiene una vida de solo 3,6 mil millones de años, no lo suficiente para la vida. Por lo tanto, la estrella debe ser como el Sol o de lo contrario se convertirá en una gigante roja y morirá, y en su muerte probablemente exterminará también cualquier vida que se desarrolle alrededor de las otras estrellas.
@JoeKissling ¡Supongo que lo descubriremos! Voy a usar un simulador orbital para demostrar 'probablemente estable'. Estoy seguro de que puedo encontrar una órbita 'estable', pero no sé si estará en la zona habitable.
@kingledion Estaba investigando sistemas de 4 cuerpos para hacer algunas ediciones en las simulaciones de Mathematica existentes y seguía viendo referencias a sistemas con más de 3 cuerpos que eran muy caóticos. Estos sistemas dependen en gran medida de las condiciones iniciales, incluso los cambios más pequeños harán nuevos sistemas. Además, incluso si pudiera obtener un sistema 'estable', la más mínima perturbación lo desestabilizaría.

Respuestas (1)

Este tipo de sistema definitivamente podría albergar un planeta dadas ciertas limitaciones.

Una regla general útil para la estabilidad a largo plazo en una órbita gravitatoria es que todas las órbitas deben estar separadas por un radio de al menos un factor de 7 (consulte, por ejemplo, Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 115:825–836, 2003 Julio). Por ejemplo, un planeta podría orbitar a 1 UA de una estrella, y ambos pueden orbitar un baricentro con otra estrella que se encuentra a 7 UA con un margen de seguridad, use un factor de 10.

Tener el planeta en órbita alrededor de la gran estrella única es fácil. Puede ponerlo en 1 AU y colocar el binario al menos a 10 AU de la estrella grande.

Si desea que el planeta orbite alrededor de una sola estrella en el sistema binario, necesita un sistema más grande. Podrías tener el planeta a 0,25 AU de una estrella, hacer que las estrellas binarias se orbiten entre sí a 2,5 AU, y tener la tercera estrella y el binario en órbita entre sí a 25 AU.

Desafortunadamente, hacer que el planeta orbite ambas estrellas en el binario es muy difícil. El problema es que la zona habitable de una estrella de 0,5 masas solares está a solo 0,25 UA de la estrella (L~M^4). Esto significa que, para mantener la separación adecuada, necesitarías que las estrellas se orbiten entre sí a solo 0,025 AU o alrededor de 5 radios solares. Creo que las estrellas pueden escapar de la colisión, pero parece poco probable que se forme un sistema de esta manera debido a las estrictas restricciones.

Si aumentara todas las masas para evitar este problema, la gran estrella moriría relativamente rápido (en unos pocos miles de millones de años), lo que podría tener un efecto desastroso en el desarrollo de la vida en el planeta.

Si desea un planeta circumbinario, probablemente debería hacer que todas las estrellas tengan la misma masa que el Sol; entonces, el binario podría orbitar a una 0,1 AU más cómoda y el planeta podría colocarse alrededor de 1 AU, con la tercera estrella mucho más lejos. fuera.

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