Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - [59]
В задаче трех тел не исключены, конечно, специальные конфигурации, например такие, где два тела обращаются «вокруг друг друга» (вокруг общего центра масс), а третье находится далеко от обоих и по существу обращается вокруг них как целого (опять же, вокруг центра масс всех трех, если выражаться строго – что, честно говоря, страшно надоело). Такие конфигурации тройных звезд во Вселенной есть, и одна из них даже по соседству с нами (4,3 светового года от Солнца). Это Альфа Центавра, а точнее – Альфа Центавра A, B и C. Первая из них – звезда, похожая на Солнце, лишь немного более старая, массивная и яркая. (В земном небе это третья по яркости звезда, но увидеть ее можно, только находясь к югу от 29° северной широты. В Каире она еще не видна, а в Нью-Дели только-только появилась над горизонтом.) Ее компаньон Альфа Центавра B светит в два раза слабее Солнца и имеет несколько меньшую массу. Обращаясь одна вокруг другой, две звезды временами сближаются до 23 а.е. – что несколько больше, чем радиус орбиты Урана, но это как-никак две звезды. Третья звезда, Альфа Центавра C, – та самая Проксима Центавра. Название означает «ближайшая» – разумеется, к Земле/Солнцу; но от звезд A и B этот красный карлик находится по-настоящему далеко, почти в 13 000 а.е., и обращается вокруг них примерно за полмиллиона земных лет (хотя не исключено, что и просто пролетает мимо – точно определить характер орбиты, с учетом имеющихся в задаче расстояний, не так легко; в любом случае «в последнее время» и в довольно протяженном будущем Проксима – ближайшая к нам звезда). Известны системы и из большего числа звезд, но они всегда иерархические: например, две тесные пары, находящиеся достаточно далеко друг от друга и обращающиеся – каждая практически как целое – вокруг общего центра масс.
Кратные звездные системы организованы иерархически
Около половины звезд во Вселенной (в Галактике во всяком случае) именно двойные: две звезды, часто разные по своим свойствам, обращающиеся друг вокруг друга. Удивительно или нет, но в XXI в. выяснилось, что и двойные звезды могут обзаводиться планетами[71]. Две звезды и планета – смягченный вариант системы трех тел (два больших тела и одно малое, но все же способное оказывать некоторое обратное воздействие на звезды). Как же устроились такие планеты в семьях двух звезд? Ответ на этот вопрос определяет, что видят в своем небе их предполагаемые обитатели, а заодно может подсказать, насколько разумно предположение, что они там имеются. Планета Татуин, например, обращается вокруг пары звезд «сразу» (вокруг тесной двойной системы, если выражаться более профессионально). Это значит, что Люк Скайуокер с младенчества видел, как две звезды восходят и заходят вместе (рис. 4.13) и вообще держатся рядом: они обращаются на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга, а планета, наоборот, находится на удалении и обращается вокруг них «как целого».
Рис. 4.13. Закат на планете, обращающейся вокруг двойной звездной системы
Альтернативная схема – планета, расположившаяся на достаточно тесной орбите вокруг одной из звезд, а вторая звезда на значительном удалении. Вокруг общего центра масс, таким образом, обращаются звезда и звезда-плюс-планета. В этом случае закаты и восходы наблюдаются на планете независимо и могут быть весьма разнообразны. От планеты до другой звезды должно быть заметно дальше, чем до «своей» звезды, иначе конфигурация имеет мало шансов на устойчивость[72]. Если главное для вас – зрелищность восходов и закатов, попросите турагентство поискать такие системы, где дальняя звезда много ярче «своей», ближней, чтобы их вклады в освещенность были сопоставимы; а потом уже выбирайте по цвету звезд[73]. Но даже и далекая вторая звезда влияет на орбиту планеты, и ее расстояние от ближайшего светила может заметно меняться – требуйте полную информацию о возможной внезапной смене сезонов. Да и для планет типа Татуина – обращающихся вокруг обеих звезд «сразу» – тоже не все просто: суммарная сила притяжения, действующая на планету, меняется в зависимости от относительного расположения двух звезд (в особенности если их массы существенно различаются), и планете не так легко оставаться на орбите. Здесь также есть предел приближения, после которого орбита планеты заведомо теряет устойчивость. Несколько парадоксально, но большинство открытых «татуинов» группируются вблизи предела устойчивости. Это заставляет задуматься о том, как же они сформировались, потому что неровная гравитация от двух звезд вообще-то мешает формированию планет. Наиболее реальная возможность – миграция планет из более спокойных далеких областей. Более того, миграцией с далекой орбиты вокруг двух звезд на орбиту поближе к ним дело может и не ограничиться: неровное гравитационное влияние двух звезд способно в определенных случаях перевести планету с орбиты вокруг обеих звезд на орбиту вокруг только одной звезды. (Здесь, возможно, содержится и ответ на вопрос о том, откуда же взялись планеты, обращающиеся вокруг только одной звезды, ведь присутствие второй вообще-то мешает их формированию.)
