Hệ mặt trời khác thường như thế nào?

Trong sê -ri Foundation của Isaac Asimov , các nhân vật chính đang tìm kiếm Trái đất đã mất từ ​​lâu. Có hai đặc điểm chính của hệ mặt trời dường như khiến nó trở nên khác thường giữa hàng triệu hệ thống có người ở: các vành đai Sao Thổ và kích thước của Mặt trăng .

Các cuộc trò chuyện dưới đây chủ yếu là giữa Golan Trevize , cựu quân nhân, thành thạo thiên văn học và Janov P Bachelorat , một giáo viên lịch sử ngây thơ và ẩn dật.

Các vành đai của Sao Thổ

"Đó là những gì bài thơ đã nói đến. Ba vòng rộng, đồng tâm, rộng hơn chính hành tinh này."

Trevize nói, "Tôi chưa bao giờ nghe về một điều như vậy. Tôi không nghĩ nhẫn có thể rộng đến thế. So với hành tinh mà chúng khoanh tròn, chúng luôn rất hẹp."

---

"Đó có phải là thứ phổ biến không?" Bliss hỏi, kinh khủng.

"Không," Trevize nói. "Hầu như mọi người khổng lồ khí đều có những mảnh vụn, nhưng chúng có xu hướng mờ nhạt và hẹp. Tôi đã từng thấy một chiếc trong đó những chiếc nhẫn hẹp, nhưng khá sáng. Nhưng tôi cũng không bao giờ nhìn thấy bất cứ thứ gì như thế này, hoặc nghe nói về nó."

P Bachelorat nói, "Đó rõ ràng là người khổng lồ đeo nhẫn mà các huyền thoại nói đến. Nếu điều này thực sự độc đáo-"

"Thực sự độc đáo, theo như tôi biết, hoặc theo như máy tính biết," Trevize nói.

Mặt trăng

"Một vệ tinh khổng lồ khó chấp nhận hơn. Không có thế giới có người ở Galaxy nào có vệ tinh như vậy. Các vệ tinh lớn luôn được liên kết với những người khổng lồ khí không có người ở và không thể ở được. Vì vậy, tôi không muốn chấp nhận sự tồn tại của mặt trăng."

---

"Vâng. Nó cách xa hành tinh hơn mọi người mong đợi nhưng nó chắc chắn xoay quanh nó. Nó chỉ có kích thước của một hành tinh nhỏ, trên thực tế, nó nhỏ hơn bất kỳ hành tinh nào trong bốn hành tinh bên trong mặt trời. Tuy nhiên, nó lớn một vệ tinh. Nó có đường kính ít nhất hai nghìn km, khiến nó nằm trong phạm vi kích thước của các vệ tinh lớn xoay quanh những người khổng lồ khí. "

"Không lớn hơn?" P Bachelorat có vẻ thất vọng. "Sau đó, nó không phải là một vệ tinh khổng lồ?"

"Vâng, đúng vậy. Một vệ tinh có đường kính từ hai đến ba ngàn km đang bao quanh một khối khí khổng lồ khổng lồ là một điều. Cùng một vệ tinh bao quanh một hành tinh nhỏ có thể ở được là một hành tinh khác. Vệ tinh đó có đường kính hơn một phần tư Trái đất. Bạn đã nghe nói về sự tương đương như vậy liên quan đến một hành tinh có thể ở được chưa? "

P Bachelorat rụt rè nói: "Tôi biết rất ít những thứ như vậy."

Trevize nói: "Vậy thì hãy tin tôi đi, Janov. Thật độc đáo. Chúng tôi đang nhìn vào thứ gì đó thực sự là một hành tinh đôi, và có vài hành tinh có thể ở được có nhiều thứ hơn là đá cuội quay quanh chúng. Janov, nếu bạn xem xét điều đó người khổng lồ khí với hệ thống vành đai khổng lồ của nó ở vị trí thứ sáu, và hành tinh này với vệ tinh khổng lồ của nó ở thứ ba, cả hai huyền thoại của bạn đã nói với bạn, chống lại tất cả sự tin cậy, trước khi bạn nhìn thấy chúng - thì thế giới mà bạn đang nhìn phải Trái đất. Nó không thể hình dung là bất cứ điều gì khác. Chúng tôi đã tìm thấy nó, Janov; chúng tôi đã tìm thấy nó. "

^{Trích dẫn từ Foundation's Edge (1982) và Foundation and Earth (1986).}

Câu hỏi của tôi gồm hai phần:

1. Là những mô tả và sự kiện khác nhau được đưa ra ở trên nói chung là chính xác?
2. Các vành đai Sao Thổ và Mặt Trăng khác thường như thế nào so với các hệ thống khác mà chúng ta đã quan sát?

Đầu tiên, Azimov đã viết (Edge 1982 và Earth 1986) trước khi các hành tinh ngoài mặt trời đầu tiên được phát hiện tạm thời (1989), hoặc chắc chắn được phát hiện vào năm 1991 hoặc 1992. Vì vậy, những gì ông viết không thể dựa trên bất kỳ dữ liệu thực nào trên các hành tinh ngoài mặt trời, và phải là một phỏng đoán có giáo dục.

Tuy nhiên, cả hai cuốn sách đều được viết sau khi phát hiện ra Charon, vì vậy anh ta có thể đã bị khuyên nên tuyên bố rằng những mặt trăng lớn không thể xảy ra xung quanh những người khổng lồ không khí.

Cá nhân tôi nghĩ rằng cả hai mặt trăng lớn và vòng hành tinh rộng đều không thể ló ra. Có thể không phổ biến nhưng không đủ hiếm cho mục đích của Azimov.

Nếu bạn tin vào điều đó, chúng tôi đã phát hiện ra một hành tinh ngoại có hệ thống vành đai ấn tượng hơn sao Thổ

Ngoài ra:

• Những gì Conrad nói về các hệ thống vòng là đúng, chúng tôi có thể phát hiện đầu tiên, nhưng không nơi nào phát hiện ra để đưa ra bất kỳ tuyên bố nào về các hiện tượng như vậy là bình thường. Ngoài ra kiến ​​thức của chúng tôi về điều đó sẽ không thay đổi nhiều trong những năm tới. Với các nhiệm vụ trắc quang sắp tới trên các tuyến quá cảnh như TESS của NASA hoặc PLATO của ESA, có lẽ chúng ta chỉ có thể phát hiện loại hệ thống vành đai lớn hơn Saturn này. Điều này đơn giản là do thực tế là các hệ thống vòng nhỏ sẽ không phát ra tín hiệu quá cảnh đủ mạnh.
  Vì vậy, tổng cộng, chúng ta sẽ không biết về tính quy luật của các vành đai Sao Thổ trong một thời gian khá lâu.
• Moons mặt đất: Có những ý tưởng ngoài kia làm thế nào để phát hiện exomoons, nhưng những ý tưởng đó thường phụ thuộc vào phép đo trắc quang. Các biến thể thời gian chuyển tiếp có thể dẫn đến manh mối của exomoons. Ngoài ra các mặt trăng rất lớn có thể dẫn đến các tín hiệu có thể phát hiện được trong trắc quang, nhưng phát hiện vận tốc hướng tâm của các ngoại lệ là không cần thiết vào lúc này.
  Vì vậy, trong tổng số: Các bản phân phối Exomoon hoàn toàn không được biết đến vào lúc này và vì những lý do tương tự như phân phối vòng hành tinh vẫn chưa được biết đến trong một thời gian.

Nhiều như điều này nghe có vẻ hơi thất vọng liên quan đến việc tìm kiếm các vòng và mặt trăng xung quanh các ngoại hành tinh, chúng ta phải hiểu rằng điều này là do thực tế là tại thời điểm đó, những câu hỏi đó không phải là một trong những trình điều khiển khoa học chính đằng sau các nhiệm vụ ngoại hành tinh sắp tới.
Chúng tôi vẫn đang cố gắng tìm hiểu kỹ về quần thể ngoại hành tinh, trước khi chuyển sang những thách thức khó khăn hơn nhiều trong việc phát hiện các tín hiệu mờ hơn của mặt trăng và vành đai.

Điều đó nói rằng, tôi tin rằng câu hỏi về mặt trăng / vòng một lúc nào đó trong tương lai sẽ chuyển nhiều hơn vào trọng tâm khoa học. Điều này chỉ đơn giản là vì, ít nhất là đối với những người khổng lồ khí, mặt trăng và vành đai nên là những lý thuyết 'thăm dò tốt' về sự hình thành hành tinh. Điều này xảy ra theo nghĩa là khi những người khổng lồ khí đang phát triển, đến một lúc nào đó, họ sẽ có một khối khí và bụi hình thành bên trong quả cầu Hill của chính họ cuối cùng sẽ làm một điều gì đó thú vị. So sánh những gì các phân ngành đó làm với các lý thuyết về sự hình thành mặt trăng và vành đai sẽ dạy chúng ta cách các quá trình đó hoạt động chi tiết.

Cũng +1 cho Asimov vì thiên vị cá nhân không chuyên nghiệp.