他の太陽系はどうなってるの？

Question

私達のいる太陽系は一つの恒星の周りを惑星が周っていますが、他の太陽系には恒星が２～３個あることが少なくないと聞いたことがあるのですが、その場合の惑星は、複数の恒星の周りを周回しているのか、それとも、中心となる恒星が一つあって、他の恒星は惑星と同様に中心の恒星の周りを周回しているのでしょうか？

Tacosan · Accepted Answer

「連星系に属する惑星」が連星系全体の共通重心のまわりで公転するような場合は, カオス的な軌道をとるのが一般的だと思います. 「2連星+惑星」で 3体運動になるわけですが, これは特殊な場合を除いてカオス的な軌道になります. さらに, 3連星以上のまわりをまわるときには 4体運動となり, これはいかなる場合でもカオス的な軌道をとることが知られています.
で, カオス的な軌道をとることがどう影響するかというと, 不安定な軌道なので「連星系から弾き飛ばされる」「連星を構成するどれかの星に落っこちる」という運命が見えます.
逆に「極端に周期の長い連星系」で「連星を構成する一方の恒星のまわりを公転する」場合には, (カオス的であっても) ある程度安定した軌道をとることができます. 例えば, 太陽の伴星で「太陽からの距離が 0.1光年(!!)」とかいうものが提唱されたこともありますが, このくらい離れるとさすがに太陽まわりの軌道は安定します (というか伴星からは無視できる程度の影響しか受けない).

debukuro · Answer

答えは他の方たちから出ているので答えではありませんがちょっと一言余計なお世話を
「太陽系」というのはわが太陽を主星とする力学系の固有名です
太陽系も含め星系をそれぞれの「恒星系」といいます
例えば
シリウス系
アルファケンタウルス系
などです

Tacosan · Answer

ん～, 連星系のまわりを公転する惑星だと, 生物が進化するための時間が足りないんじゃないかなぁ.
「カオス的」というのは「短い期間なら安定」という意味を含むので「どのくらいの時間がたつと軌道が不安定化するか」という時間 (の目安) を考えることになります. この時間は連星系をなす恒星の質量比に依存するはずで, 質量比が 1:1 に近いほど時間が短かくなったと記憶しています.
例えば太陽系を (木星は恒星じゃないから本当は違うけど) 連星系とみなすと, 不安定化するまでの時間は 100億年のオーダーになります. つまり, 生物が進化するための時間は十分確保できます. ところが木星や土星などの質量を全て 10倍にして計算すると 1億年とかの短い時間で軌道が不安定になってしまいます. しかも, 「中心に連星系をなす恒星があってそのまわりを惑星がまわる」パターンにおける典型的な軌道進化では「外にある天体が系外に飛ばされる」という結果になります (太陽系の軌道シミュレーションでもこのような結果になり, 天王星や海王星が吹っ飛ばされています).
なので, 「生命が発生するかもしれないが, そのあとの進化のための時間が足りないのでおそらく多細胞生物は生まれない」ということになろうかと思います.

ozunu · Answer

共通重心がどちらかの恒星内に有れば「一見」片方の周りを回るように見えますが、大抵は共通重心が星の外にあるので、お互いの周りを回ります。
石を二つひもで結んで投げた時の挙動と同じです。
惑星はもっと複雑で不安定な軌道を描くと考えられます。（重量比が大きいから）

他の太陽系はどうなってるの？

答えは他の方たちから出ているので答えではありませんがちょっと一言余計なお世話を

ん～, 連星系のまわりを公転する惑星だと, 生物が進化するための時間が足りないんじゃないかなぁ.

共通重心がどちらかの恒星内に有れば「一見」片方の周りを回るように見えますが、大抵は共通重心が星の外にあるので、お互いの周りを回ります。

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