È strano che il nostro Sole abbia così tanti pianeti?

Internet è in fermento con le nuove prove del possibile nono pianeta nel nostro Sistema Solare. Con quei nove oggetti, la cintura di asteroidi, la cintura di Kuiper e tutto il resto nel nostro Sistema Solare - il numero di oggetti che orbitano attorno alla nostra stella è piuttosto massiccio. Questo è strano per una stella delle sue dimensioni? È noto che il nostro Sole è una stella relativamente piccola, quindi avere così tanti pianeti lo rende una stranezza? O le stelle più grandi tendono ad avere dozzine o pianeti, persino centinaia?

Dal punto di vista della scoperta di esopianeti, il Sole ha tra uno e tre pianeti.

Le principali tecniche di ricerca di esopianeti nell'uso attuale prevedono l'osservazione di turni Doppler periodici mentre l'attrazione gravitazionale del pianeta fa vacillare la stella o cambiamenti di luminosità periodici mentre il pianeta transita la stella. Entrambi richiedono che il pianeta sia abbastanza grande e abbastanza vicino da generare un segnale misurabile e che il periodo orbitale sia abbastanza breve da consentire agli astronomi di distinguere le variazioni periodiche dalle variazioni una tantum; il metodo di transito richiede inoltre che l'orbita del pianeta attraversi la stella dal punto di vista della Terra (che favorisce le orbite ravvicinate). Guardando il sistema solare con queste tecniche:

1. Mercurio: troppo piccolo
2. Venere: forse visibile
3. Terra: forse visibile
4. Marte: troppo piccolo
5. Giove: altamente visibile
6. Saturno: periodo orbitale troppo lungo
7. Urano: periodo orbitale troppo lungo
8. Nettuno: periodo orbitale troppo lungo
9. "Planet 9": periodo orbitale troppo lungo

Se guardi questo grafico delle scoperte di esopianeti , Giove è solidamente nel gruppo di scoperte Doppler blu, Saturno è appena passato il margine destro "abbiamo osservato un'orbita completa" di quel gruppo, Terra e Venere sono in qualche modo sotto la linea di massa del periodo minimo inclinato e tutto il resto non si trova in nessun punto vicino al campo di rilevamento.

Il motivo per cui il Sole ha pianeti molto più conosciuti di qualsiasi altra stella è semplicemente perché lo abbiamo visto meglio.

Non siamo in grado di rilevare se vi siano o meno oggetti di dimensioni "piccole" simili che orbitano attorno ad altre stelle. Ci manca semplicemente quel livello di abilità. Da un punto di vista scientifico direi semplicemente "non lo so". Da un punto di vista pratico mi aspetterei che altre stelle abbiano sistemi con un'enorme varietà di cose in orbita - non c'è motivo di non aspettarselo, ma è una cattiva scienza ipotizzarlo.

Dato che Keplero ha rilevato le stelle con 5 o 6 pianeti che esistono in un piano estremamente piatto e molto più piatto del sistema solare, allora possiamo essere ragionevolmente sicuri che le stelle con più di 4 pianeti sono ragionevolmente comuni.

Dati i numerosi meccanismi per rimescolare le inclinazioni orbitali da una configurazione perfettamente piatta e che vedere più pianeti in transito attorno a una stella diventa impossibile anche se le loro inclinazioni sono un po 'diverse (ad esempio, se si osservasse un solo pianeta si potrebbe transitare regolarmente il nostro Sole da un'altra stella), quindi è probabile che molti, se non la maggior parte dei sistemi esopianeti che rileviamo, abbiano più pianeti di quelli attualmente conosciuti.

In altre parole, il fatto che vediamo alcuni sistemi di transito multipli, nonostante siano intrinsecamente improbabili geometricamente, significa che ci devono essere molti sistemi planetari multipli.