มีการ จำกัด จำนวนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวหรือไม่

ดวงอาทิตย์ของเรามีดาวเคราะห์ 8 ดวงที่โคจรรอบโลกรวมทั้งดาวเคราะห์แคระอีกจำนวนหนึ่ง มีการคำนวณใด ๆ ที่บอกเป็นนัยว่าจำนวนนี้ใกล้เคียงกับค่าสูงสุดทางทฤษฎีหรือว่าเราเป็นเพียงระบบสุริยะเฉลี่ยในลักษณะนี้โดยเฉพาะหรือไม่?

ฉันนึกภาพออกมาว่าถ้าคุณมีดาวเคราะห์หลายดวงพวกมันจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน คุณสามารถคำนวณมูลค่าทางทฤษฎีใด ๆ สำหรับจำนวนสูงสุดของดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรคงที่ในระยะยาวรอบดาวฤกษ์ของมันเองได้หรือไม่?

มีการกำหนดค่าเล็กน้อยอยู่ซึ่งมีความเสถียรในระยะยาวและซึ่งรวมถึงร่างกายจำนวนมากโดยพลการ พิจารณาเช่นชุดของ circularly ย้ายร่างของมวลเดียวกันเมตรซึ่งเชื่อฟัง จำกัดเมตรN « Mที่Mคือมวลของดาว ตราบใดที่ม. N « Mศพย้ายตระหง่านในสนามแรงโน้มถ่วงของดาวและมีการเคลื่อนย้ายจึงเสถียรในช่วงระยะยาว อย่างไรก็ตามในขณะที่Nเป็นกฎเกณฑ์เราสรุปได้ว่าไม่มีข้อ จำกัด บนจำนวนดาวเคราะห์โดยมีเงื่อนไขว่ามวลรวมของพวกมันมีน้อย$N$$m$$mN\ll M$$M$$mN\ll M$$N$

ตัวอย่างทางกายภาพที่มากขึ้นน่าจะเป็นดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์หรือดิสก์สะสมมวลรวมซึ่งเป็นขีด จำกัดของระบบดาวเคราะห์ตามอำเภอใจ (ไม่จำเป็นต้องเป็นวงกลม) ของมวลที่กำหนด ตัวอย่างทางกายภาพที่มากกว่านั้นก็คือแถบดาวเคราะห์น้อยซึ่งประกอบด้วยวัตถุจำนวนมากบนวงโคจรที่ขรุขระและมีเสถียรภาพ ในที่สุดระหว่างกระบวนการก่อตัวดาวเคราะห์ดาวฤกษ์จะผ่านช่วงเวลาเมื่อมันถูกล้อมรอบด้วยก้อนกรวดและดาวเคราะห์น้อยซึ่งทำให้โครงสร้างของมันคงที่ตลอดเวลากับวงโคจรจำนวนมาก (ประมาณ10 5 ) และทั้งหมดนี้เป็นตัวอย่างทางกายภาพที่แท้จริงของระบบที่คล้ายดาวเคราะห์$N\rightarrow \infty$$10^5$

$N\rightarrow \infty$

$N$

ขีด จำกัด จะขึ้นอยู่กับขนาดของดาวกลางเช่นเดียวกับที่ตั้งและขนาดของดาวเคราะห์ในระบบ

จริง ๆ ขีด จำกัด จะเป็นจำนวนของดาวเคราะห์ที่คุณสามารถพอดีกับพื้นที่ที่ความเร็ววงโคจร> 0 เมื่อคุณไปถึงระยะทางนั้นคุณจะไม่สามารถโคจรได้อีกต่อไป แม้ว่าการเพิ่มดาวเคราะห์จะย้ายสิ่งนี้ออกไปอีกเนื่องจากมวลเพิ่มขึ้นเอง ดังนั้นในทางทฤษฎีคุณสามารถผลักดันขีด จำกัด นี้และติดดาวเคราะห์อีกดวงไว้ตลอดไป (ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณคิดว่าเป็นดาวเคราะห์)

ปัญหาเกิดขึ้นมากขึ้นเมื่อมีวงโคจรที่เสถียร ดาวเคราะห์แต่ละดวงที่คุณเพิ่มเข้าไปในระบบจะส่งผลกระทบต่อส่วนที่เหลือของระบบและอาจทำให้วงโคจรไม่เสถียรอีกต่อไป การเพิ่มดาวเคราะห์ก็จะช่วยให้ดาวเคราะห์ออกไปมากขึ้นเนื่องจากมวลที่เพิ่มขึ้น แต่มันจะทำการหาถ้าคุณมีวงโคจรที่เสถียรมากขึ้นที่ซับซ้อนมากขึ้น ( https://en.wikipedia.org/wiki/N-body_problem )

ฉันไม่รู้สึกพอใจกับการถกเถียงของ Alexey Bobrick อย่างสมบูรณ์: "สิ่งที่น่าสนใจจะเริ่มเกิดขึ้นเมื่อมวลรวมของดาวเคราะห์จะเริ่มเทียบเคียงกับมวลของดาว

$p$$a_p$$a_{p+1}>>a_p$$p$

ฉันไม่เห็นข้อโต้แย้งใด ๆ ที่ขัดแย้งกับความเสถียรของระบบดังกล่าว

ให้เริ่มด้วยพื้นฐานบางอย่างและก่อนที่ฉันจะดำเนินการต่อไปนี่คือคำตอบตามเกณฑ์

คำตอบสั้น ๆ : 30. (ตกลงเสียงถั่ว แต่ได้ยินฉันออก) นั่นคือเกี่ยวกับขีด จำกัด บน, บน, กอนโซ, กล้วยสำหรับคำจำกัดความของดาวเคราะห์และวงโคจรที่มั่นคงในระยะยาว ฉันอยากจะบอกว่า 25 เป็นขีด จำกัด บนเพียงเพราะ 30 ดูเหมือนไม่น่าจะเป็นไปได้เกินไป

ส่วนสำคัญของปัญหาคือดาวฤกษ์และดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ไม่น่าจะก่อให้เกิดดาวเคราะห์จำนวนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แรงโน้มถ่วงมีแนวโน้มที่จะกอรอบวัตถุที่มีขนาดใหญ่ การก่อตัวของดาวเคราะห์และการย้ายถิ่นทำให้มีจำนวนที่เป็นไปได้สูงที่สุดที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ แต่ด้วยโชคของการก่อตัว "ถูกต้อง" และการยึดครองของดาวเคราะห์บางดวง

คำตอบยาว ๆ : สมมุติว่าเรากำลังพูดถึงวงโคจรดาวเคราะห์ที่เสถียรโดยนิยามของการล้างเส้นทางการโคจรของพวกมันและไม่ข้ามวงโคจรของกันและกัน สิ่งนี้จะกำจัดดาวเคราะห์โทรจันใด ๆ และไม่กำจัด แต่ทำให้วงรีวงรีมีปัญหาเนื่องจากมันจะมีช่วงวงโคจรที่กว้างกว่า

และให้ยกเลิกการขนาดใหญ่ใด ๆดาวเคราะห์ที่อาจจะมีดาวเคราะห์ขนาดและดาวเคราะห์ขนาดดาวเคราะห์แคระที่โคจรข้ามดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ เรานับ แต่วงโคจรที่มีอิทธิพลเหนือดาวเคราะห์นิยามดาวเคราะห์เท่านั้น

ให้กำจัดระบบเลขฐานสองหรือระบบไตรลักษณ์และใช้ระบบดาวเดี่ยวเท่านั้น แต่ดาวฤกษ์อาจมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่จำนวนมากที่เป็นดาวแคระน้ำตาลเส้นขอบถ้าคุณต้องการ

การใช้ระบบสุริยจักรวาลของเราเป็นแนวทางและการอ้างอิงจากบทความ Planetesimals ข้างต้น:

โดยทั่วไปแล้วคิดว่าประมาณ 3.8 พันล้านปีก่อนหลังจากช่วงเวลาที่รู้จักกันในชื่อ Heavy Heavy Bombardment ส่วนใหญ่ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะนั้นถูกขับออกจากระบบสุริยะจนกลายเป็นวงโคจรนอกรีตเช่น Oort cloud หรือ ชนกับวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าเนื่องจากแรงโน้มถ่วงปกติจากดาวเคราะห์ยักษ์

ฉันยังต้องการกำหนดเวลาบางอย่างเนื่องจากระบบสุริยะของเด็กสามารถมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่หลายร้อยดวงได้ เมื่ออายุประมาณ 700 ล้านปีระบบสุริยะของเรามีส่วนใหญ่ตั้งรกรากอยู่ใน 8 อาจเร็ว ๆ นี้จะเป็น 9ดาวเคราะห์ที่เป็นที่รู้จักในปัจจุบัน

ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าอาจมีโอกาสได้ดีกว่า 9 แต่ถ้าใช้เวลา 700 ล้านปี (ให้หรือรับ) ดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ (prooplanetary disk) ที่จะทำงานตัวเองออกสู่ดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรกึ่งถาวรที่เสถียรและมีขีด จำกัด ขนาดของดาว

ดาวมวลสุริยะ 40 ดวงมีอายุการใช้งานเพียงหนึ่งล้านปีหรือมากกว่านั้นก่อนที่มันจะไปซูเปอร์โนวา ซึ่งสั้นเกินไปสำหรับอายุของระบบดาวเคราะห์ที่จะก่อตัว แม้แต่ดาวมวลดวงอาทิตย์ 10 ดวงก็มีอายุแค่ 30 ล้านปีเท่านั้น อีกครั้งสั้นเกินไป

ดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวงมีอายุการใช้งานสั้นกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 30 เท่า ( ใช้กฎกำลัง 2.5ซึ่งฉันเคยเห็นด้วยว่าเป็นกฎกำลังสามข้อ แต่ทั้งหมดนี้คือ ballpark ที่น่าสนใจประเด็นคือดาวที่มีมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวง มีเวลาน้อยกว่า 400 ล้านปีสำหรับระบบดาวเคราะห์ 5 ดวงสุริยะเพียง 200 ล้านปีมันค่อนข้างใกล้เคียงกับสิ่งที่ฉันเรียกว่าระยะเวลาขั้นต่ำสำหรับระบบดาวเคราะห์ที่มีความเกี่ยวข้องดังนั้นฉันจะ ไปกับขีด จำกัด บนดวงอาทิตย์จำนวน 4 ดวงแนวคิดเรื่องดวงดาวที่แสนโรแมนติก 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ของเรากับ 100 ดาวเคราะห์อาจสร้างนิยายวิทยาศาสตร์ที่ดี

ปัจจัยที่สองที่ต้องพิจารณาคือมวลและขนาดของสนามเศษดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ของเรามีมวลประมาณ 99.8% ของมวลของระบบสุริยะเหลือ 0.2% ของมวลของระบบสุริยะเพื่อก่อตัวดาวเคราะห์ทั้งหมดและสิ่งอื่น ๆ อาจมีมวลมากขึ้นในสนามเศษ แต่เดิมบางส่วนก็สูญเสียไปในขณะที่ดาวเคราะห์หัวไม้ดาวหางหัวโจกและดาวเคราะห์น้อยดังนั้นพื้นที่เศษซากดาวเคราะห์ดั้งเดิมอาจสูงกว่า แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่สูงกว่านั้นมากนัก วัตถุที่ใหญ่กว่าสามารถขับวัตถุที่เล็กกว่าออกไปได้ อัตราส่วนของเศษซากที่หลงเหลือต่อเศษซากที่เหลืออยู่ไม่ควรสูงเกินจริง (ถ้ามีใครรู้คุณสามารถโพสต์ความคิดเห็น)

เปอร์เซ็นต์สูงสุดของมวลในระบบสุริยะที่สร้างขึ้นนั้นยากที่จะคำนวณและมันขึ้นอยู่กับโมเมนตัมเชิงมุมทั้งหมดของสนามเศษที่ยุบลงไปในดิสก์หมุนวนของสสาร แต่เป็นไปไม่ได้ที่% ของมวลจะสูงเกินไป 1% -3% อาจเป็นขีด จำกัด บน ถ้าเราไปกับ 3% ของมวลของดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวงในดิสก์ดาวเคราะห์ที่มีมวลประมาณ 40,000 มวลโลกหรือมวลดาวพฤหัสประมาณ 125 ดวง เห็นได้ชัดว่าเป็น ballpark บางที ballpark เกินไป แต่มันช่วยให้มีความรู้สึกว่าเราต้องทำงานกับมันมากแค่ไหน

ขนาดของเขตข้อมูลเศษซากก็มีความสำคัญเช่นกัน ตามบทความนี้สนามที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,000 AU (500 AU ในรัศมี) โดยมีมวลทุ่งเศษประมาณ 3.1 + = .6 มวลดาวพฤหัสและดาวกลางอาจมีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์ของเรา ไม่ว่าระบบดังกล่าวจะก่อตัวดาวเคราะห์ได้ไกลถึง 500 AU นั้นยากที่จะพูดหรือไม่ แต่ฉันอยากจะคิดว่าดาวเคราะห์นอกโลกน่าจะก่อตัวได้อย่างสบายภายในสนามของเศษขยะนั้นไม่ใช่ที่ขอบสังเกต

เป็นมูลค่าชี้ให้เห็นว่าการก่อตัวของดาวเคราะห์เป็นระเบียบ ดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์น้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีมวลวัตถุดาวพฤหัสบดีประมาณ 125 ดวงสามารถก่อตัวเป็นวัตถุขนาดดาวเคราะห์น้อยกว่า 100 ดวงในช่วงแรกของการก่อตัว แต่มันก็ไม่ได้เก็บรักษาไว้มากมายนัก

ดาวเคราะห์ก่อกวนวงโคจรของกันและกันและต้องการพื้นที่ คุณจะได้รับการชนเช่นการสะสมที่ก่อตัวขึ้นดวงจันทร์ของเราและดาวเคราะห์ขนาดใหญ่สามารถส่งดาวเคราะห์ขนาดเล็กลงได้ไม่ว่าด้วยวิธีใด ไม่มีระบบใดสามารถรักษาดาวเคราะห์ได้ 100 ดวง มันมากเกินไปและจะไม่เสถียรเกินไป จะมีน้อยกว่ามากเมื่อถึงการก่อตัวที่มั่นคงที่สุด

ดาวพฤหัสบดี, ตัวอย่างเช่นเชื่อว่าจะต้องอพยพไปทางดวงอาทิตย์เมื่อระบบสุริยะของเราเป็นเด็กพวกเขาอพยพกลับออกไปด้านนอกที่เรียกว่าชนิดที่สองการโยกย้าย การย้ายจูปิเตอร์นั้นทั้งดีและไม่ดีถ้าคุณต้องการดาวเคราะห์จำนวนมาก เชื่อว่าการย้ายถิ่นของดาวพฤหัสบดีเป็นเหตุผลว่าทำไมไม่มีดาวเคราะห์และมีพื้นที่ว่างระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีมากนักและทำไมดาวอังคารจึงมีขนาดเล็กมาก การย้ายถิ่นของดาวพฤหัสอาจส่งดาวยูเรนัสดาวเนปจูนออกไปยังวงโคจรที่ห่างไกลในปัจจุบันดังนั้นการอพยพของก๊าซยักษ์สามารถเคลื่อนที่ดาวเคราะห์รอบ ๆ ได้ แต่มันก็สามารถขับออกจากระบบสุริยะได้ ยิ่งก๊าซยักษ์มีขนาดใหญ่เท่าใดก็ยิ่งส่งผลมากขึ้นต่อดาวเคราะห์ขนาดเล็ก

ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่มากไม่ดีถ้าคุณต้องการจำนวนดาวเคราะห์มากที่สุดเพราะมันก่อให้เกิดความวุ่นวายมากขึ้นและต้องการพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดรอบตัวพวกเขา ด้วยเศษซากจำนวนมากในดิสก์ดาวเคราะห์ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่มากน่าจะก่อตัวขึ้นเพื่อให้เศษขยะไม่ได้ดีขึ้นเสมอไป สิ่งที่คุณอาจต้องการคือดิสก์ที่มีขนาดใหญ่และกระจายออกไปมากขึ้นโดยที่คุณไม่ได้รับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่สุด แต่มีบางอย่างที่ใหญ่พอที่จะผลักดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวออกมาเพื่อสร้างดาวเคราะห์ในระยะทางไกลกว่า ดาวเคราะห์ไม่น่าจะก่อตัวในระยะทางที่ไกลมาก ๆ แต่พวกมันสามารถถูกโยนออกไปโดยดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่กว่าไปยังวงโคจรที่อยู่ไกลออกไปมาก ด้วยการโยนดาวเคราะห์ที่มีลูกจำนวนมากออกไปข้างนอกในช่วงแรกของการก่อตัวจำนวนของดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะอาจเพิ่มขึ้น

ดาวเคราะห์สามารถอยู่ใกล้กันได้มากแค่ไหน?

ดาวเคราะห์ไม่ชอบที่จะอยู่ใกล้กันมากเกินไป แม้ว่าเราจะไม่สามารถเห็นดาวเคราะห์ขนาดเล็กได้ดีนักการสังเกตของเคปเลอร์ดูเหมือนจะยืนยันสิ่งนี้ว่าดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้มาก ๆ นั้นหายาก เมื่อพวกเขาอยู่ใกล้เกินไปมีความไม่แน่นอนของวงโคจร โลกและดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่ใกล้เคียงที่สุดโดยหลายดวงโดยที่โลกคือ 1.38 เท่าของระยะทางจากดวงอาทิตย์เหมือนกับดาวศุกร์ จากบทความสั้น ๆ นี้แนะนำให้ใช้ระยะห่างระหว่างดาวเคราะห์ 1.4 ถึง 1.8 เท่า การสำรวจระบบสุริยะนอกระบบพบว่ามีดาวเคราะห์น้อยมากที่อยู่ใกล้กว่า 1.4 เท่าของจุดสังเกตที่อยู่ใกล้ที่สุดดังนั้นสำหรับทั้งระบบระบบสุริยะ 1.4 ถึง 1.8 หลายตัวดูเหมือนว่าโดยเฉลี่ยแล้ว

ดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ขนาดเล็กเช่นTrappist 1สามารถเข้าใกล้กันมากและใกล้พอที่จะปรากฏขึ้นเกี่ยวกับดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่กว่าจากเพื่อนบ้านที่ใกล้เคียงที่สุดของพวกมัน แต่ระบบเหล่านั้นเกือบทั้งหมดอยู่รอบ ๆ เสียงสะท้อนและแม้จะมีดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ใกล้มากพวกมันก็ยังเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 1.4 เท่าหรือมากกว่านั้น ดาวเคราะห์ในเรโซแนนซ์วงโคจร 3/2 ที่สอดคล้องกับหลาย ๆ ระยะทาง 1.31 และเสียงสะท้อนดังกล่าวนั้นขึ้นอยู่กับแรงคลื่นไทเทอร์แอคทีฟที่เป็นไปได้ในระยะทางใกล้ ๆ กับดาวขนาดเล็ก

Kepler 36เป็นลูกที่มีดาวเคราะห์สองดวงที่อยู่ใกล้กันมากและมีการสั่นพ้องของวงโคจร 7: 6 แต่การสร้างระบบสุริยจักรวาลทั้งหมดจากดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้จะไม่น่าเป็นไปได้ เกณฑ์สำคัญสำหรับการประมาณของฉันคือระยะทาง 1.4 และนั่นอาจเป็นไปตามหลักอนุรักษ์นิยมทั้งระบบ

ดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุดสามารถอยู่ใกล้ดาวได้แค่ไหน

ความร้อนของดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวงเป็นปัญหาสำหรับดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้มาก ๆ ดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวง (ในขณะที่ความส่องสว่างเปลี่ยนแปลงไปตลอดชีวิต) นั้นส่องสว่างมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรามากกว่า 100 เท่าดังนั้นดาวเคราะห์หินที่อยู่ด้านในสุดน่าจะเริ่มต้นที่ประมาณ 10 เท่าระยะทางจากดาวพุธของเรา ใกล้กว่านั้นมากและดาวเคราะห์ก็จะตกอยู่ในอันตรายจากการถูกระเหย ดังนั้นสำหรับดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวง 3 AU อาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี การใช้ 1.4 หลายจุดกับ 3 AU จุดเริ่มต้น ดาวพฤหัสบดีร้อนอาจอยู่ใกล้กว่านั้นได้ แต่ดาวพฤหัสบดีร้อนไม่สามารถอยู่ใกล้แบบนั้นได้ดังนั้นอาจจะต้องมีการย้ายถิ่นมากเกินไปสำหรับเป้าหมายของเราที่มีดาวเคราะห์จำนวนมากที่สุด

ดังนั้นถ้าเราเริ่มที่ 3 AU และเราทำระยะทางหลาย 1.4 ระยะทางจากนั้นดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวงของเราสามารถมีดาวเคราะห์ได้มากถึง 30 ดวงภายในหนึ่งวงโคจรน้อยกว่าหนึ่งปีแสงและเพียง 32 ภายใน 2 ปีแสงดังนั้นคุณไม่ต้อง t เพิ่มมากขึ้นโดยการเพิ่มระยะห่างอย่างน้อยสองเท่าโดยใช้ 1.4 คูณ

คำถามที่ชัดเจนที่ตามมาอาจเป็นไปได้บางทีอาจจะใช้หลาย 1.4 ไม่ได้ในระยะทางที่ไกลกว่านี้อีกต่อไป แต่ดาวเคราะห์จะต้องมีขนาดใหญ่พอสมควรเพื่อล้างวงโคจรของพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีผลกระทบต่อดาวเคราะห์น้อย และเชื่อว่า Planet 9 ดังนั้นเมื่อระยะทางเพิ่มขึ้นคุณไม่สามารถมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่และกำหนดให้เป็นดาวเคราะห์และเมื่อระยะทางเพิ่มขึ้นดาวเคราะห์จะมีผลต่อความโน้มถ่วงซึ่งกันและกันยังคงมีอยู่ดังนั้นกฎ 1.4 หลายกฎควรจะยังคงอยู่ ใช้แม้ในวงโคจรที่ห่างไกลมาก

ยกตัวอย่างเช่นดาวพุธมีมวลมากพอที่จะเป็นดาวเคราะห์ได้ แต่ถ้ามันผ่านเนปจูนออกไปมันอาจจะเล็กเกินไปที่จะเคลียร์วงโคจรของมัน นี่คือคำถามที่กล่าวถึงในรายละเอียดมากขึ้นและทำให้เกิดปัญหาว่าถ้าดาวพลูโตมีมวลมากขึ้นประมาณ 15-20 เท่ามวลขั้นต่ำสุดที่มันต้องการและสมมติว่ามันไม่ข้ามวงโคจรของเนปจูนวัตถุเชิงทฤษฎีนั้นยังคงต้องการพันล้าน ปีเพื่อล้างวงโคจรของมันและมันมีระยะเวลาสองเท่าของอายุการใช้งานของดาวฤกษ์ของเราและขนาดขั้นต่ำที่จำเป็นจะเพิ่มขึ้นในระยะทางที่ไกลกว่า

ดังนั้นถ้าเราทำตามข้อเสนอหนึ่งปีแสงวัตถุที่โคจรรอบดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวงที่ระยะทาง 1 ปีแสงจะมีระยะเวลาโคจรประมาณ 8 ล้านปีและความเร็วการโคจรประมาณ. 23 กม. / วินาทีและมันจะ มีมวลขั้นต่ำที่จำเป็นในการกำจัดวงโคจรของโลกอย่างน้อยหลายดวง สำหรับการเปรียบเทียบดาวเคราะห์ 9 คาดว่าจะมีระยะเวลาการโคจรระหว่าง 10,000 ถึง 20,000 ปีและความเร็วการโคจรในช่วง. -5.77 km / s และแกนกึ่งหลักประมาณ 600-800 AU หรือประมาณ 1/90 ของปีแสง ตัวเลขเหล่านี้เป็นสนามเบสบอลทั้งหมดและเพิ่งโพสต์เพื่อเปรียบเทียบ แต่มันชี้ให้เห็นถึงความยากลำบากในการจดจำดาวเคราะห์ในวงโคจรที่ห่างไกลมาก

และสำหรับดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลมันจะต้องถูกโยนออกไปจากที่นั่นด้วยดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ซึ่งสันนิษฐานว่าอยู่ระหว่างการย้ายถิ่นของ Type II หรืออาจถูกจับจากดาวฤกษ์ที่ผ่านมา ฉันคิดว่าคุณอาจต้องการให้ทั้งคู่เพิ่มจำนวนดาวเคราะห์ให้ได้มากที่สุด ดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลมากอาจมีประสิทธิภาพในการช่วยจับดาวเคราะห์และ / หรือเศษซากจากดาวใกล้เคียงที่ผ่านเข้ามาใกล้เกินไป

ในทั้งสองกรณีดาวเคราะห์นั้นไกลออกไปมากหรือดาวเคราะห์ที่ถูกยึดครองนั้นจะมีวงโคจรที่ประหลาดมากและมันต้องใช้เวลาพอสมควรสำหรับดาวเคราะห์ใด ๆ ที่จะโคจรเป็นวงกลมและคุณต้องการวงโคจรเพื่อทำให้เป็นวงกลม ไม่เป็นไปตามเกณฑ์ของดาวเคราะห์หากพวกเขาข้ามดาวเคราะห์ดวงอื่น

อีกครั้งการใช้ระบบสุริยะของเราเป็นแบบจำลองดาวเคราะห์นอกระบบดาวยูเรนัสดาวเนปจูนและดาวเคราะห์ 9 (ถ้ามีอยู่) ล้วน แต่คิดว่าจะก่อตัวขึ้นใกล้กับดวงอาทิตย์มากกว่าที่พวกมันอยู่ตอนนี้และอพยพออกไปข้างนอก ดาวพฤหัสบดี

ดาวขนาดใหญ่อาจมีดาวพุธมากกว่า 100 ดวงหรืออาจเป็นวัตถุขนาดใหญ่ของโลกในวงโคจรของมัน แต่ก็ไม่มีจุดที่ใกล้เคียงกับดาวดวงอื่นที่ตรงตามเกณฑ์ของดาวเคราะห์ 30 กำลังผลักดันมัน

ดาวดวงใหญ่ที่จับดาวเคราะห์ไม่ว่าจะเป็นตัวโกงหรือการจับดาวเคราะห์ออกจากดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กกว่านั้นเป็นไปได้ 3 การเปลี่ยนแปลงของวัตถุทำให้การจับดาวเคราะห์เป็นไปได้ แต่ยังคงมีปัญหาของความเยื้องศูนย์และวงโคจรที่ข้ามวงโคจรอื่นที่ไม่ตรงตามเกณฑ์ของดาวเคราะห์ หากคุณยกเลิกเกณฑ์มาตรฐานการโคจรหรือดาวเคราะห์ก็จะมีจำนวนเพิ่มขึ้น

ดังนั้นการใช้เกณฑ์สำหรับดาวขนาดใหญ่ (มวลดวงอาทิตย์ 4 ดวง) ดาวเคราะห์ดวงในสุด (3 AU) นอกสุด (1 ปีแสง - ยืดเล็กน้อย) และระยะทางหลายจุด (1.4 - อาจอยู่ด้านล่าง) ดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวงสามารถมีดาวเคราะห์ได้สูงสุด 30 ดวง หากคุณเรียกใช้เกณฑ์ที่แตกต่างกันคุณจะได้ตัวเลขที่แตกต่างกัน แต่ฉันคิดว่านั่นเป็นเกณฑ์มาตรฐานที่ดีมากบางทีในแง่ดี ระบบดังกล่าวอาจมีวัตถุมากกว่านั้นที่ตรงกับเกณฑ์ของดาวแคระ - ดาวเคราะห์บางตัวถึงกับที่เราคิดว่ามีขนาดเท่าดาวเคราะห์ แต่มีคุณสมบัติครบตามเกณฑ์ของดาวเคราะห์ 30 ดูเหมือนจะเป็น gonzo ที่ดีมาก

สิ่งที่น่าสนใจเกิดขึ้นถ้าคุณทำให้ดาวเล็กลง ถ้าเราสร้างมวลดวงดาว 2 ดวงแทน 4 และวางดาวเคราะห์ชั้นนอกสุดไว้ที่กฎกำลังสองผกผันหรือ. 707 ปีแสงไม่ใช่ 1 ปีแสง ดาวเคราะห์มวลดวงอาทิตย์ 2 ดวงนั้นส่องสว่างประมาณ 12-16 เท่าเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ของเราและส่องสว่างน้อยกว่าดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวงถึง 12-16 เท่าดังนั้นตอนนี้ดาวเคราะห์นอกสุดที่ไม่ได้กลายเป็นไอประมาณ 1 AU ไม่ใช่ 3 AU ดังนั้นส่วนด้านในของดาวเคราะห์จึงอยู่ใกล้ขึ้น 3 เท่าและอยู่ด้านนอกเพียง 1.4 เท่าดังนั้นน่าจะเป็นไปได้ว่าดาวมวลดวงอาทิตย์ 2 ดวงน่าจะจับดาวเคราะห์ได้มากกว่าดวงดาวมวลดวงอาทิตย์ 4 ดวง โดยเฉลี่ยแล้วมันจะไม่จับภาพได้มากนัก แต่ขีด จำกัด สูงสุดยังคงสูงขึ้นโดยใช้เกณฑ์เดียวกันกับ 32 หรือ 33 สำหรับดาวมวลสุริยะ 2 ดวงและยังคงเติบโตเมื่อดาวฤกษ์มีขนาดเล็กลง

ในขณะเดียวกันเมื่อดาวฤกษ์มีขนาดเล็กลงมวลบนสุดของทุ่งเศษดาวเคราะห์ก็เล็กลงเช่นกันและความสามารถในการดักจับดาวเคราะห์ลดลงดังนั้นฉันจึงไม่ใช่ดาวดวงเล็ก ๆ ที่เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ แต่น่าสนใจกว่า ด้วยจานดาวเคราะห์ก่อตัวที่เล็กกว่าก็ยังคงโดยเฉลี่ยมีดาวเคราะห์มากเท่ากับเพื่อนบ้านที่ใหญ่กว่า เมื่อเจมส์เวบบ์เริ่มมองเราอาจจะได้คำตอบสำหรับเรื่องนี้

เห็นได้ชัดว่าถ้าคุณไม่มีเกณฑ์และดาวไม่กี่ล้านปีแสงจากกาแลคซีหรือวัตถุขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้ที่สุดคุณสามารถออกแบบบางสิ่งบางอย่างกับดาวเคราะห์อื่น ๆ อีกมากมาย แต่ฉันคิดว่าการก่อตัวภายในกาแลคซีและฉันคิดว่าทั้งสองดาวเคราะห์ การจับภาพและชุดสถานการณ์ที่ถูกต้องระหว่างการก่อตัวจะมีบทบาทในการเพิ่มจำนวนดาวเคราะห์ให้ได้มากที่สุด ดาวที่อยู่ไกลจากดาวดวงอื่นจะไม่น่าจับดาวเคราะห์ใด ๆ

หวังว่าจะไม่สร้างคำตอบหรือสร้างโลกที่ยาวเกินไป ฉันจะลองตรวจสอบความผิดพลาดในวันพรุ่งนี้ (ตอนนี้ช้าไปแล้ว)