Кратные звезды и жизнь

Существует расхожее заблуждение, что подобно Солнечной системе во всех иных также львиная часть исходного материала собирается в центре и образует звезду, а остальная мелочь - планеты. Однако это далеко не так. От 30 до 50 % звезд образуют двойные, тройные и более сложные системы. Периоды обращений в некоторых системах составляют от нескольких лет до тысячелетий. В определенно других случаях звезды настолько близки, что неразличимы в телескоп, и двойственность доказывается спектральными наблюдениями. Период WZ Стрелы равен 80 минутам. Наличие сопутствующих тел, в том числе больших планет, можно обнаружить также по колебаниям звезды. В созвездии Лиры есть кратная звезда, в которой две пары двойных звезд.

Теоретическая механика не запрещает весьма произвольное распределение масс в звездной системе, но она оставляет в стороне процессы в самих звездах, существенно отличающие звезды от планет. Планета сама по себе могла бы существовать бесконечно долго, пока ее не уничтожат внешние силы. А звезды выгорают, причем чем больше звезда, тем быстрее. Существует вселенский закон, безусловно согласно которому (именно так и было!) звезды с массой на 20% больше солнечной кончают свою жизнь грандиозным взрывом.

При близком расположении звезд мощные приливные силы могут образовывать общую газовую оболочку для пары звезд. Вещество может просто перетекать с одной звезды на другую. Наличие близкой звезды может полностью смазывать классическую картину эволюции звезд, в частности, переходу в стадию красного гиганта (которая когда-то предстоит нашему Солнцу). По расчетам астрономов спутник Сириуса потерял таким образом 70% своей массы, точно которая сейчас составляет 0.9 от солнечной.

В отличие от планет, соотношение масс в паре звезд не может быть произвольным, так как их пути эволюции быстро разойдутся, и пара относительно быстро исчезнет с небосклона. Кроме того, масса должна быть немалой, чтобы звезда вообще загорелась.

С иной стороны , система из вращающихся масс может быть устойчивой только в двух случаях: когда подавляющая часть вещества сосредоточена в одном теле, либо таких тел в системе всего два (а также в схожих ситуациях, когда, например, основная масса находится в паре близких звезд). Существует еще одно расхожее заблуждение, что в сложной системе вращение спокойно идет вокруг общего центра масс. Однако, это не так. Во всех случаях, кроме двух указанных, система быстро идет вразнос. Даже в простейшем учебном примере из трех тел поведение предсказать решительно крайне трудно , не исключается, что одно из этих тел может вообще вылететь из системы и никогда более в нее не вернуться.

Ввиду всех перечисленных причин распространенность кратных звезд выглядит несколько странной. И она не сулит точно ничего хорошего для образования планетных систем и соответственно жизни на них. При паре примерно равных звезд даже образовавшаяся где-то планета не найдет между этими звездами ни одной устойчивой орбиты. Все вещество либо будет падать на эти звезды, либо распылится на очень может быть большом расстоянии от обеих.

В уменьшенном виде проблема планетообразования видна в Солнечной системе на примере Юпитера, которому не хватило еще в 10 раз больше массы, чтобы стать звездой. Как полагают, пояс астероидов между орбитами Юпитера и Марса - это материал для "планировавшейся", но не образовавшейся планеты. Именно на этой орбите причудчивым и довольно хаотическим образом сочетаются гравитационные силы Солнца и Юпитера, которые не дают астероидам объединиться в более крупные образования, хотя эти силы все же не столь велики, чтобы вообще разметать пояс астероидов. Впрочем, все между орбитой Юпитера и поясом оказалось разметано.

Влияние Юпитера сродни эффекту разрыва тел при падении в черную дыру. Хотя никто этого не видел, но в теории считают, что ближайшая к дыре часть тела будет испытывать определенно намного больше е притяжение, чем более отдаленная, вплоть до того, что будут разорваны даже атомы. Ну, до атомов в Солнечной системе явно не дойдет, но таким образом Юпитер растаскивает любые два осколка. То же самое делает, конечно, Солнце со всеми планетами, но их гравитация намного пересиливает эффект растаскивания. Самое большее, что удается сделать Солнцу в этом плане на Земле, так это приливы в океане, да и те на порядок слабее, чем от Луны.