Megfejthető az „elveszett” bolygók furcsa rejtélye az űrben: ScienceAlert

Ma a megerősített exobolygók száma eléri 5197 3888 bolygórendszerben8992 másik jelölt vár megerősítésre.

A túlnyomó többség különösen hatalmas bolygó volt, kezdve Jupiter és a Neptunusz méretű gázóriások, amelyek sugara körülbelül 2,5-szer akkora, mint a Föld átmérője.

más Statisztikailag szignifikáns Populációik körülbelül 1,4 Föld sugarú sziklás bolygók voltak (más néven „földfölötti bolygók”).

Ez rejtély a csillagászok számára, különösen, mivel ő fedezte fel a tiszteletreméltó exobolygókat kepler űrtávcső aggódunk.

A Kepler által felfedezett több mint 2600 bolygó közül egyértelműen hiányzik a Föld átmérőjének körülbelül 1,8-szoros sugarú exobolygója – ezt a „sugár völgyének” nevezik.

A második rejtvény, a „Peas in a Pod” néven ismert, a szomszédos, hasonló méretű bolygókra utal, amelyek harmonikus pályával rendelkező bolygórendszerek százaiban találhatók.

által vezetett tanulmányban Az illékony elemek ciklusai, amelyek elengedhetetlenek az élethez a sziklás bolygókon (CLEVER) a Rice Egyetemen, egy nemzetközi asztrofizikus csapatot mutat be új modell Ez megmagyarázza az újszülött bolygókra ható erők kölcsönhatását, amelyek megmagyarázhatják ezt a két rejtvényt.

A kutatást Andre Isidoro, a Rice Welch posztdoktori ösztöndíjasa vezette a NASA finanszírozásával csőbolygók projekt. Hozzá csatlakoztak a Culver Planets nyomozói Rajdeep Dasgupta És a Andrea IselaÉs a Helk Schleichting a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetemről (UCLA), valamint Christian Zimmermann és Bertram Beech a Max Planck Csillagászati ​​Intézettől (MPIA).

Amint azt a nemrégiben megjelent kutatási cikkükben leírták Astrophysical Journal LettersA csapat szuperszámítógép segítségével futtatott egy bolygómigrációs modellt, amely a bolygórendszer fejlődésének első 50 millió évét szimulálja.

Modelljükben a gázból és porból készült protoplanetáris korongok is kölcsönhatásba lépnek a vándorló bolygókkal, közel húzva őket szülőcsillagukhoz, és rezonáns pályaláncokba zárva őket.

Néhány millió éven belül a protoplanetáris korong eltűnik, megszakítva a láncokat, és a pálya instabilitását okozza, ami két vagy több bolygó ütközését okozza. Míg a bolygóvándorlás modelljeit olyan bolygórendszerek tanulmányozására használták, amelyek megtartották a pályarezonanciát, ezek az eredmények az elsők a csillagászok számára.

Ahogy Isidoro mondta a Rice Egyetemen, nyilatkozat: „Azt hiszem, mi vagyunk az elsők, akik megmagyarázzák a völgy sugarát a bolygóképződés és a dinamikus evolúció modelljével, amely következetesen megmagyarázza a többszörös megfigyelések korlátait.

„Azt is meg tudjuk mutatni, hogy az óriási becsapódásokat is magában foglaló bolygóképződési modell összhangban van az exobolygók borsójellegével.”

Ez a munka Izidoro korábbi munkájára és a CLEVER Planets projektre épül. Tavaly egy migrációs modell segítségével számították ki a TRAPPIST-1 hét bolygórendszerének maximális perturbációját.

Egy 2021. november 21-én megjelent cikkben in természeti csillagászat, N-test szimulációkat használtak annak bemutatására, hogy a „borsó a kapszulában” rendszer hogyan tudja megőrizni szimmetrikus pályaszerkezetét a bolygóvándorlás okozta ütközések ellenére. Ez lehetővé tette számukra, hogy korlátozzák az ütközés felső határát és az érintett tárgyak tömegét.

Eredményeik azt mutatják, hogy a TRAPPIST-1 rendszer ütközései hasonlóak voltak ahhoz a becsapódáshoz, amely a Föld-Hold rendszer létrejöttéhez vezetett.

„A kisebb bolygók vándorlása a befogadó csillagok felé túlzsúfoltságot okoz, és gyakran katasztrofális ütközéseket eredményez, amelyek megfosztják a bolygókat hidrogénben gazdag légkörüktől” – mondta Isidoro.

„Ez azt jelenti, hogy az óriási becsapódások, például azok, amelyek a holdunkat alkották, valószínűleg a bolygóképződés általános következményei.”

Ez a legújabb kutatás azt sugallja, hogy a bolygóknak két különböző típusa van: száraz, sziklás bolygók, amelyek 50 százalékkal nagyobbak a Földnél (szuperföldek), és vízben jégben gazdag bolygók, amelyek mérete több mint 2,5-szer akkora, mint a Föld (kis Neptunusz).

Ezenkívül azt sugallják, hogy a Földnél kétszer akkora bolygók kis része megőrizné eredeti hidrogénben gazdag légkörét, és gazdag lenne vízben.

Isidoro szerint ezek az eredmények összhangban vannak azokkal az új megfigyelésekkel, amelyek szerint a szuperföldek és a kisebb Neptunusz nemcsak száraz és sziklás bolygók.

Ezek az eredmények lehetőségeket kínálnak az exobolygó-kutatók számára, akik a James Webb Űrteleszkópra támaszkodnak az exobolygó-rendszerek részletes megfigyelésében.

Fejlett optikája, infravörös képalkotása, csigolyái és spektrométerei segítségével a Webb és más új generációs teleszkópok minden eddiginél jobban jellemzik az exobolygók légkörét és felszínét.

Ezt a cikket eredetileg közzétette mai univerzum. Olvassa el a eredeti cikk.