Orbita celor doi sori gemeni de pe Tatooine: Plauzibilitatea sistemelor stelare binare

Amelia Settembre
Amelia Settembre

Follow

6 februarie, 2020 – 9 min citește

În calitate de pasionat de explorarea spațiului, am fost obsedat, de când mă știu, de serialele SF de înaltă tehnologie, precum Războiul Stelelor și Star Trek. Acum, mai nou, am început să încerc să aplic cunoștințele mele despre cum funcționează universul la aceste seriale de ficțiune… ceea ce nu funcționează perfect de fiecare dată, dar este totuși relativ interesant.

Cu câteva zile în urmă, m-am așezat și a trebuit să-mi pun (foarte serios) una dintre cele mai importante întrebări cunoscute de omenire: ar putea Tatooine să aibă doi sori?

În principiu, acest lucru pare destul de simplu: Tatooine ar putea fi cu ușurință o parte a unui sistem binar, având doi sori separați care se află în centrul aceluiași sistem solar. Acest lucru, desigur, are sens: oamenii de știință au descoperit mai recent o planetă reală, asemănătoare Pământului, într-un sistem binar.

Cu toate acestea, aspectul soarelui este diferit pe Tatooine: ei au întotdeauna o distanță vizibilă constantă în fiecare fotografie făcută – aproximativ o diferență de 15° între unghiul primului soare față de Tatooine și unghiul celui de-al doilea soare în raport cu Tatooine. Presupunând că Tatooine are aceeași mărime ca și Pământul, iar mărimea locației în jurul căreia călătorește Luke Skywalker este echivalentă cu cea a New York-ului, el nu ar trebui să se confrunte cu o diferență prea drastică în ceea ce privește unghiul soarelui de la un loc la altul.

Deci, până în acest punct, a avea doi sori are sens… oarecum. Cu toate acestea, există mai mulți factori pe care nici măcar nu i-am pus în joc încă, unul dintre ei fiind tipul de stea. Pe cerul de pe Tatooine (care pare a fi destul de asemănător cu cel de pe Pământ), sori sunt de două culori diferite: roșu și alb. Ambii sori par să aibă aproximativ aceeași dimensiune ca și soarele nostru. Având în vedere că Tatooine are o temperatură și condiții mondiale (adică ozon, concentrație atmosferică etc.) similare cu cele de pe Pământ, putem presupune că fie se află la aceeași distanță față de sori ca și Pământul, fie aceștia sunt mai mari și mai îndepărtați.

Atunci, în această etapă, am stabilit că Tatooine are doi sori – dar pentru a înțelege cum funcționează orbita lui Tatooine, trebuie să știm ce tipuri de sori are. Există câțiva candidați pentru fiecare soare.

Pentru steaua mare, cea mai strălucitoare:

  • Pitică galbenă, la fel ca Pământul. Pământul orbitează în jurul unei stele pitice galbene. A spune că și Tatooine orbitează în jurul unei stele pitice galbene nu este imposibil, mai ales că mărimea și temperatura sunt cele care ar trebui să fie. Tatooine este un pic mai cald decât Pământul, dar nu știm de fapt în ce parte a Tatooine trăiește Luke, așa că este puțin greu de spus aici.

  • Pe de altă parte, ar putea fi o supergigantă galbenă. Acestea sunt mult mai puțin frecvente, iar șansele sunt ca Tatooine să fie prea departe de ea pentru a fi afectată în modul în care ar trebui să fie pentru a menține temperatura constantă. Dacă s-ar apropia prea mult de soare, planeta ar fi complet coaptă, iar dacă ar fi prea departe, nu ar exista suficientă căldură.

Pentru steaua (de asemenea mare), roșiatică:

  • O pitică roșie (mai mică decât soarele nostru). Pitica roșie este mult mai slabă și, prin urmare, dacă ar fi soarele lui Tatooine, ar trebui să fie mai aproape de planetă. Ar fi totuși capabilă să se alinieze la celălalt soare pentru a păstra unghiul constant de 15° între cei doi sori. Deși ar fi mai dificil, pitica roșie este încă un concurent.
  • O gigantă roșie, o versiune mai mare, mai întunecată și mai rece a soarelui nostru. Da, într-o zi soarele nostru va deveni o gigantă roșie, dar deocamdată nu este. Cu toate acestea, al doilea soare de pe Tatooine ar putea foarte bine să fie. În acest caz, gigantul roșu ar trebui să fie mai departe de Tatooine, deși nu ar avea neapărat aceleași efecte asupra planetei ca un soare mai fierbinte.

Potem asocia oricare dintre cei doi sori și, din punct de vedere tehnic, tot avem un argument care are sens logic în acest moment. Presupunând că, în acest moment, prioritatea noastră majoră nu este calcularea temperaturii de pe Tatooine la un moment dat, putem să ne dăm seama cum ar trebui să fie conturată orbita.

Descoperirea traiectoriei orbitei lui Tatooine are două mari probleme:

  1. Nu există doi sori care să fie exact de aceeași mărime. Inițial, acest lucru nu pare a fi o problemă – până când vă dați seama că, deoarece unul dintre sori va avea o masă mai mare decât celălalt, în cele din urmă va duce la coalizarea și pierderea celui de-al doilea soare. După ce un soare îl va consuma pe celălalt, Tatooine va avea doar un mega-soare – asta presupunând că nu a fost complet distrus în urma coliziunii. Așa că va trebui să avem o orbită în care nu doar Tatooine să orbiteze în jurul soarelui, ci și soarele să orbiteze unul în jurul celuilalt.
  2. Soarele are o distanță foarte consistentă unul față de celălalt în toate cazurile. În toate imaginile cu Tatooine, sori gemeni se află întotdeauna la distanța de 15° de unul față de celălalt, așa cum s-a discutat în prealabil. Această distanță se schimbă; atunci când ne uităm la imaginile din prequel, soarele are o distanță mai mică, de 14-13°, dar este clar că aceasta nu se schimbă într-o zi. După ani de zile, unghiul soarelui este încă relativ același, ceea ce înseamnă că, indiferent de locul în care se află Tatooine, un observator ar trebui să poată experimenta același unghi al soarelui în timpul zilei.

Pentru a o descompune: Tatooine are o stea mare, o stea mai mică și trebuie să mențină o distanță și un unghi constant între aceste două stele.

Dar cum orbitează soarele unul în jurul celuilalt? Se poate potrivi și Tatooine?

Acum am stabilit cele două criterii principale pe care trebuie să le urmeze soarele de pe Tatooine: trebuie să aibă două stele de mărimi diferite și să aibă un unghi consistent între ele. Cu toate acestea, există o tonă de „efecte secundare” ale faptului de a avea un sistem stelar binar, în special unul cu doi sori de mărimi diferite.

Un lob de roche este, în esență, întinderea la care anumite obiecte ar fi prinse în gravitație, gravitație care ar fi suficientă pentru a transfera obiecte de la o stea la alta. Un disc de acreție este o colecție rotativă de materie în jurul unui corp mare – în acest caz, steaua gigantică este corpul mare, iar discul de acreție este ceea ce se formează în jurul stelei mai mici.

Pe Tatooine, nu există nimic care să blocheze vizibil niciunul dintre cei doi sori, ceea ce înseamnă că, probabil, nu există niciun disc de acreție în jurul stelei mai mici. În schimb, probabil că va exista o atracție din partea stelei mai mari și mai reci.

Dacă aceste două stele reprezintă soarele de pe Tatooine, atunci orbita ar fi destul de consistentă. În cazul lui Tatooine, nu ar exista corzi care să lege cele două stele, astfel încât această mișcare s-ar menține în întregime din proprie inițiativă.

În figura de mai sus, Tatooine nu ar putea avea o orbită continuă în jurul niciunei stele. Acest lucru se datorează celui de-al doilea criteriu: soarele trebuie să aibă un unghi de 15° (în raport cu orizontul), ceea ce este un lucru care nu poate fi îndeplinit indiferent de locul în care este plasată Tatooine.

Dacă este pusă să orbiteze în mod specific sfera albastră, nu va exista noapte, deoarece lumina de la celălalt soare ar fi proiectată pe cealaltă parte a planetei, ceea ce înseamnă că noaptea nu ar avea loc niciodată. Cu toate acestea, știm că Tatooine experimentează atât un apus de soare geamăn, cât și noaptea, așa că nu poate orbita în jurul sferei albastre.

Dar, dacă îl punem pe Tatooine să orbiteze în jurul sferei roșii, ar exista într-adevăr momente în care Tatooine ar experimenta unghiul potrivit între cei doi sori. Din nefericire, această întâmplare ar fi relativ neobișnuită, iar tatooinienii ar experimenta-o probabil la fel de mult ca și noi o eclipsă de soare.

Deși această imagine nu cuprinde perfect, unghiul dintre cei doi sori ar trebui să fie vizibil de pe Tatooine, precum și unghiuri solare consistente care ar trebui să poată fi experimentate din perspectiva unui observator (Luke) jos pe Tatooine. În niciunul dintre aceste cazuri planeta nu ar avea un unghi consistent al soarelui, dar în ambele cazuri ea se concentrează în jurul unei stele primare în loc să mențină o orbită eliptică.

Există o a treia opțiune pe acest model de unde s-ar putea încadra Tatooine, și anume dacă ar avea o orbită eliptică. Această orbită nu ar fi consecventă în ceea ce privește viteza cu care ar călători Tatooine; deși noi, aici pe Pământ, suntem capabili să avem o viteză constantă în spațiu, viteza lui Tatooine ar crește și ar scădea în funcție de cât de departe se află de sori. În această a treia opțiune, Tatooine s-ar deplasa în jurul perimetrului celor două stele până când sfera roșie se află în cel mai îndepărtat punct din partea stângă (a diagramei), moment în care Tatooine ar accelera și ar face o buclă în sens invers.

Așa că, în cele din urmă, acest scenariu particular nu este imposibil: Tatooine ar putea aduna acest unghi solar și doi sori – deși cu o bună doză de dificultate. Asta înseamnă că este plauzibil… dar marginal.

Există o modalitate mai ușoară de a se potrivi cu Tatooine?

Cu toate acestea, deși acest scenariu este plauzibil, există o altă modalitate prin care Tatooine ar putea (mai ușor) să experimenteze acest unghi solar cu doi sori care nu sunt de aceeași mărime?

Deocamdată, știm că a face ca Tatooine să orbiteze în jurul unui primar nu este calea de urmat… cu excepția cazului în care atât Tatooine cât și cel de-al doilea soare ar putea orbita împreună în jurul primei stele. Din păcate, există o problemă cu acest scenariu idilic, și anume temperaturile. Tatooine este destul de mare, nu? Ei bine, cu siguranță nu este la fel de mare ca soarele în jurul căruia ar orbita sau ca celălalt soare cu care ar împărți orbita.

În plus, sori nu ar avea suficientă gravitație care să-i împiedice să se izbească unul de altul și să facă un mega-soare. Singura circumstanță în care acest lucru ar funcționa ar fi dacă Tatooine ar fi mult mai mare decât este (probabil) și dacă cel de-al doilea soare ar fi incredibil de aproape de Tatooine – probabil coacționând suprafața și împiedicând-o să fie locuibilă.

Sistemul de tip T reprezintă tipul care ar fi cel mai plauzibil pentru Tatooine, presupunând că acesta ar putea încă susține viața. Dacă nu se poate, asta ar pune o piedică uriașă în dezvoltarea familiei Skywalker… iar mai târziu întreaga saga ar putea fi în pericol.

În acest caz, dacă vreun scenariu ar oferi cea mai ușoară orbită pentru Tatooine, atunci, în mod logic, ar fi un sistem solar de tip T sau o orbită eliptică, care oferă un unghi solar consistent pentru Tatooine.

Atunci, este plauzibilă orbita lui Tatooine?

Oarecum. După ce am analizat criteriile pentru a fi Tatooine și pentru a susține viața – și după ce am înțeles posibilitățile de tipuri de stele și de relații stelare, există două opțiuni majore pe care Tatooine le-ar putea avea ca orbită:

  1. O orbită eliptică, care pune Tatooine să facă o buclă inconsecventă în jurul a două stele care orbitează una în jurul celeilalte. Cel mai mare defect al acestui sistem este inconsecvența cu care Tatooine s-ar deplasa prin spațiu. Pe Pământ, ne mișcăm în mod constant, păstrând un ritm constant pe măsură ce orbităm. Tatooine ar alerga pe o parte a orbitei sale și apoi ar încetini până la un ritm de alergare sau de mers pe jos. Cu toate acestea, cu o orbită eliptică, Tatooine ar fi capabil să rămână în concordanță cu poziția celor doi sori și să păstreze o temperatură decentă. Desigur, sunt multe lucruri pe care nu le știm despre atmosfera de pe Tatooine, așa că are capacitatea de a fi mult mai protectoare față de razele nocive.
  2. O orbită de tip T, care permite stelei mai mici să orbiteze în jurul celei mai mari, iar Tatooine să împartă orbita stelei mai mici. În acest caz, pentru a menține unghiul soarelui reținut în Războiul Stelelor, Tatooine și soarele mai mic ar trebui să fie foarte aproape, ceea ce ar face dificilă protecția lui Tatooine împotriva radiațiilor cosmice. Din nou, nu știm suficient de multe despre atmosfera lui Tatooine pentru a ne pronunța în mod corect dacă poate sau nu să suporte atâta căldură.

În concluzie, Tatooine este plauzibil, dar nu foarte probabil (din cunoștințele noastre actuale). Din fericire, este fictivă, așa că, prin toate mijloacele, ea există… în imaginația noastră. Cu toate acestea, știința este un instrument fascinant, mai ales pentru a descoperi universul nostru și pentru a aprofunda modul în care o putem aplica în lumea fantastică. Deocamdată, însă, fie ca forța să fie cu voi.

Mulțumim că ați citit acest articol! Sper că a fost cel puțin puțin puțin distractiv (și/sau educativ), și nu total plictisitor! Nu ezitați să urmăriți acest cont Medium, să îmi trimiteți un e-mail la [email protected], sau să mă găsiți pe LinkedIn la Amelia Settembre!

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.