Jako entuzjasta eksploracji kosmosu, mam obsesję na punkcie zaawansowanych technologicznie serii sci-fi, takich jak Gwiezdne wojny i Star Trek, odkąd tylko pamiętam. Teraz, ostatnio, zacząłem próbować zastosować moją wiedzę o tym, jak działa wszechświat do tych fikcyjnych seriali… co nie zawsze wychodzi idealnie, ale wciąż jest stosunkowo interesujące.
Kilka dni temu usiadłem i musiałem (bardzo poważnie) zadać sobie jedno z najważniejszych pytań znanych ludzkości: czy Tatooine może mieć dwa słońca?
Początkowo wydaje się to dość proste: Tatooine mogłaby z łatwością być częścią układu binarnego, zawierającego dwa oddzielne słońca, które znajdują się w centrum tego samego układu słonecznego. To oczywiście ma sens: naukowcy odkryli niedawno prawdziwą, podobną do Ziemi planetę w układzie binarnym.
Jednakże wygląd słońc jest inny na Tatooine: zawsze mają one stałą widoczną odległość na każdym zrobionym zdjęciu – około 15° różnicy w kącie pierwszego słońca względem Tatooine i kącie drugiego słońca względem Tatooine. Zakładając, że Tatooine jest tej samej wielkości co Ziemia, a rozmiar lokacji, po której podróżuje Luke Skywalker jest równy Nowemu Jorkowi, nie powinien on doświadczać zbyt dużej drastycznej różnicy w kącie padania promieni słonecznych z miejsca na miejsce.
Więc do tego momentu posiadanie dwóch słońc ma sens… tak jakby. Istnieje jednak kilka czynników, których jeszcze nie wzięliśmy pod uwagę, a jednym z nich jest typ gwiazdy. Na niebie Tatooine (które wydaje się być całkiem podobne do ziemskiego), słońca mają dwa różne kolory: czerwony i biały. Oba słońca wydają się być mniej więcej tej samej wielkości co nasze Słońce. Biorąc pod uwagę, że Tatooine ma podobną temperaturę i warunki na Ziemi (tj. ozon, stężenie atmosfery itp.) jak Ziemia, możemy założyć, że albo jest w takiej samej odległości od słońc jak Ziemia, albo słońca są większe i bardziej oddalone.
Więc na tym etapie ustaliliśmy, że Tatooine ma dwa słońca – ale aby zrozumieć jak działa orbita Tatooine, musimy wiedzieć jakie typy słońc posiada. Jest kilku kandydatów na każde słońce.
Dla dużej, najjaśniejszej gwiazdy:
- Żółty karzeł, taki sam jak Ziemia. Ziemia krąży wokół gwiazdy typu żółty karzeł. Powiedzenie, że Tatooine również krąży wokół gwiazdy typu żółty karzeł nie jest niemożliwe, zwłaszcza, że rozmiar i temperatura są takie, jakie powinny być. Tatooine jest nieco cieplejsza od Ziemi, ale tak naprawdę nie wiemy, na której części Tatooine mieszka Luke, więc trochę trudno to stwierdzić.
- Z drugiej strony może to być żółty supergigant. Są one znacznie rzadsze, a szanse są takie, że Tatooine byłaby zbyt daleko od niego, by wpłynąć na niego w sposób, w jaki musiałby być, by utrzymać stałą temperaturę. Gdyby znalazła się zbyt blisko Słońca, planeta zostałaby całkowicie spieczona, a gdyby była zbyt daleko, nie byłoby wystarczającej ilości ciepła.
Dla (również dużej), czerwonawej gwiazdy:
- Czerwony karzeł (mniejszy od naszego Słońca). Czerwony karzeł jest znacznie ciemniejszy, więc gdyby był słońcem Tatooine, musiałby znajdować się bliżej planety. Nadal byłby w stanie ustawić się w linii z drugim słońcem, aby utrzymać stały kąt 15° pomiędzy dwoma słońcami. Chociaż ono być trudniejszy, the czerwony karzeł być wciąż pretendent.
- Czerwony olbrzym, wielki, ciemny, i chłodny wersja nasz słońce. Tak, pewnego dnia nasze słońce stanie się czerwonym olbrzymem, ale jak na razie nim nie jest. Jednakże, drugie słońce Tatooine bardzo dobrze może być. W tym przypadku, czerwony olbrzym musiałby być dalej od Tatooine, choć niekoniecznie miałby takie same efekty na planecie jak gorętsze słońce.
Możemy sparować dowolne dwa słońca i nadal technicznie mieć argument, który ma logiczny sens w tym momencie. Zakładając, że w tej chwili naszym głównym priorytetem nie jest obliczanie temperatury na Tatooine w danym momencie, możemy dowiedzieć się, jak musiałaby wyglądać orbita.
Wyobrażenie sobie ścieżki orbity Tatooine wiąże się z dwoma dużymi problemami:
- Nie ma dwóch słońc, które miałyby dokładnie taki sam rozmiar. Początkowo nie wydaje się to być problemem – dopóki nie zdasz sobie sprawy, że ponieważ jedno słońce będzie miało większą masę niż drugie, w końcu spowoduje to koalicję i utratę drugiego słońca. Po tym jak jedno słońce pochłonie drugie, Tatooine będzie miało tylko jedno mega słońce – to znaczy, zakładając, że nie zostało ono całkowicie zniszczone w wyniku kolizji. Więc będziemy musieli mieć orbitę, która nie tylko ma Tatooine orbitującą wokół słońc, ale słońca orbitujące wokół siebie.
- Słońca mają bardzo spójną odległość od siebie we wszystkich przypadkach. W każdy wizerunek Tatooine, the bliźniaczy słońce być zawsze the pre-discussed 15° odległość od each other. Odległość ta zmienia się; patrząc na zdjęcia z prequeli, słońca mają mniejszą odległość 14-13°, ale jasne jest, że nie zmienia się to w ciągu jednego dnia. Po latach kąt padania promieni słonecznych jest wciąż stosunkowo taki sam, co oznacza, że bez względu na to, gdzie znajduje się Tatooine, obserwator powinien wciąż być w stanie doświadczyć tego samego kąta padania promieni słonecznych w ciągu dnia.
Aby to rozbić: Tatooine ma jedną dużą gwiazdę, jedną mniejszą gwiazdę, i musi utrzymywać stałą odległość i kąt między tymi dwoma gwiazdami.
Ale jak Słońca krążą wokół siebie? Can Tatooine Fit Too?
Więc ustaliliśmy dwa główne kryteria, które słońca Tatooine muszą spełniać: muszą mieć dwie gwiazdy o różnych rozmiarach i mieć stały kąt między nimi. Istnieje jednak mnóstwo „efektów ubocznych” posiadania układu podwójnego, zwłaszcza takiego, w którym dwa słońca mają różne rozmiary.
Na Tatooine, nie ma nic widocznie blokującego oba słońca, co oznacza, że prawdopodobnie nie ma żadnego dysku akrecyjnego wokół mniejszej gwiazdy. Instead, there likely will be pull from the larger, colder star.
In the figure above, Tatooine would not be able to have a continuous orbit around either star. Dzieje się tak z powodu drugiego kryterium: słońca muszą mieć kąt 15° (względem horyzontu), co jest czymś, co nie może być spełnione niezależnie od tego, gdzie Tatooine jest umieszczona.
Jeśli jest umieszczona na orbicie konkretnie sfery niebieskiej, nie będzie nocy, ponieważ światło z drugiego słońca byłoby rzucane na drugą stronę planety, co oznacza, że noc nigdy by nie wystąpiła. Wiemy jednak, że Tatooine doświadcza zarówno bliźniaczego zachodu słońca jak i nocy, więc nie może orbitować wokół sfery niebieskiej.
Jednakże, jeśli ustawimy Tatooine na orbitę sfery czerwonej, rzeczywiście byłyby czasy, w których Tatooine doświadczałaby właściwego kąta między dwoma słońcami. Niestety, takie zdarzenie byłoby stosunkowo rzadkie, a Tatooinianie prawdopodobnie doświadczyliby go tak samo, jak my doświadczamy zaćmienia słońca.
Jest jeszcze trzecia opcja na tym modelu, gdzie Tatooine mogłaby potencjalnie pasować, i to gdyby miała eliptyczną orbitę. Ta orbita nie byłaby spójna w prędkości, z jaką Tatooine by podróżowała; chociaż my tutaj na Ziemi jesteśmy w stanie mieć stałą prędkość w przestrzeni, prędkość Tatooine wzrastałaby i malała w zależności od tego, jak daleko była od słońc. W tej trzeciej opcji, Tatooine poruszałby się po obwodzie dwóch gwiazd, aż czerwona kula znalazłaby się w najdalszym punkcie po lewej stronie (diagramu), w którym to momencie Tatooine przyspieszyłby i zapętliłby się z powrotem w drugą stronę.
Więc w końcu, ten szczególny scenariusz nie jest niemożliwy: Tatooine mogło uzyskać taki kąt padania promieni słonecznych i dwa słońca – aczkolwiek ze sporym trudem. Oznacza to, że jest to prawdopodobne… ale marginalnie tak.
So Is There An Easier Way To Fit Tatooine?
Jednakże, choć jest to prawdopodobne, czy istnieje inny sposób, w jaki Tatooine mogłoby (łatwiej) doświadczyć tego kąta słonecznego z dwoma słońcami, które nie są tego samego rozmiaru?
Jak na razie wiemy, że Tatooine orbituje wokół gwiazdy głównej… chyba, że zarówno Tatooine jak i drugie słońce mogłyby orbitować razem wokół pierwszej gwiazdy. Niestety, jest problem z tym idyllicznym scenariuszem, a są nim temperatury. Tatooine jest całkiem spora, prawda? Cóż, z pewnością nie jest tak duża jak słońce, wokół którego by krążyła lub inne słońce, z którym dzieliłaby orbitę.
Dodatkowo, słońca nie miałyby wystarczającej grawitacji zapobiegającej ich rozbiciu się o siebie i stworzeniu jednego mega-słońca. Jedyne okoliczności, w których by to zadziałało, to gdyby Tatooine było znacznie większe niż (prawdopodobnie) jest i gdyby drugie słońce znajdowało się niewiarygodnie blisko Tatooine – prawdopodobnie przypiekając jej powierzchnię i uniemożliwiając życie.
W tym przypadku, jeśli jakikolwiek scenariusz zapewniałby najłatwiejszą orbitę dla Tatooine, to logicznie rzecz biorąc byłby to układ słoneczny typu T lub orbita eliptyczna, która zapewnia stały kąt padania promieni słonecznych dla Tatooine.
So Is Tatooine’s Orbit Plausible?
Sort of. Po przyjrzeniu się kryteriom bycia Tatooine i podtrzymywania życia – oraz zrozumieniu możliwości typów gwiazd i relacji między gwiazdami, istnieją dwie główne opcje, które Tatooine mogłoby potencjalnie mieć jako swoją orbitę:
- Orbita eliptyczna, która umieszcza Tatooine zapętlając się niespójnie wokół dwóch gwiazd, które krążą wokół siebie. Największą wadą tego systemu jest niespójność, z jaką Tatooine poruszałaby się w przestrzeni. Na Ziemi poruszamy się stabilnie, utrzymując stałe tempo podczas orbitowania. Tatooine przez część swojej orbity poruszałaby się sprintem, a następnie zwalniałaby do joggingu lub tempa spacerowego. Jednakże, z eliptyczną orbitą, Tatooine byłoby w stanie utrzymać spójność z pozycją swoich dwóch słońc i utrzymać przyzwoitą temperaturę. Co prawda, jest wiele rzeczy, których nie wiemy o atmosferze Tatooine, więc ma ona zdolność do bycia znacznie bardziej chronioną przed szkodliwymi promieniami.
- Orbita typu T, która pozwala mniejszej gwieździe okrążać większą, a Tatooine dzielić orbitę mniejszej gwiazdy. W tym przypadku, aby utrzymać kąt słoneczny utrzymywany w Gwiezdnych Wojnach, Tatooine i mniejsze słońce musiałyby być bardzo blisko, co utrudniłoby Tatooine ochronę przed promieniowaniem kosmicznym. Ponownie, nie wiemy wystarczająco dużo o atmosferze Tatooine, aby słusznie podjąć decyzję, czy jest ona w stanie poradzić sobie z taką ilością ciepła.
W podsumowaniu, Tatooine jest prawdopodobne, ale niezbyt prawdopodobne (według naszej obecnej wiedzy). Na szczęście jest fikcyjna, więc na wszelkie sposoby istnieje… w naszej wyobraźni. Jednak nauka jest fascynującym narzędziem, szczególnie do odkrywania naszego wszechświata i zgłębiania tego, jak możemy ją zastosować w świecie fantasy. Na razie jednak, niech siła będzie z tobą.
Dziękuję za przeczytanie tego artykułu! Mam nadzieję, że był on przynajmniej trochę zabawny (i/lub edukacyjny), a nie całkowicie nudny! Zapraszam do śledzenia tego konta na Medium, wysłania mi maila na adres [email protected], lub znalezienia mnie na LinkedIn pod hasłem Amelia Settembre!