• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.11.2022, 10:00
Александра Медведева
965

Ранняя планетарная миграция объяснила разрыв в радиусах экзопланет

❋ 4.2

С помощью моделирования на суперкомпьютере ученые смогли объяснить, почему нам известно так мало экзопланет с радиусом около 1,8 радиуса Земли, а также почему во многих планетарных системах встречаются планеты сходного размера, орбиты которых находятся в резонансе. Оказалось, это связано с ранним формированием систем и планетарной миграцией.

© NASA/JPL-Caltech / Автор: Pinaria Caprarius

Ученых, исследующих экзопланеты, волнуют две загадки. Одна из них заключается в том, что у планет, радиус которых больше, чем у Земли, но меньше, чем у Нептуна (так называемые суперземли и мини-нептуны), радиус большинства примерно в 1,4 или 2,4 раза больше, чем у Земли. Но при этом планеты с радиусом 1,8 радиуса Земли чрезвычайно редки.

Вторая загадка кроется в существовании планетарных систем с большим числом сходных по размеру планет, которые находятся в орбитальном резонансе. Такие, в частности, есть у звезд TRAPPIST-1 и Kepler-223.

Ученые из Университета Райса (США) объяснили эту особенность, используя моделирование эволюции планетарных систем. Кроме того, они показали, что модель формирования планет, включающая многочисленные столкновения, может привести к появлению нескольких планет похожего размера. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Авторы использовали суперкомпьютер, с помощью которого смогли воссоздать первые 50 миллионов лет развития планетарных систем. Согласно модели миграции планет, протопланетный диск, состоящий из газа и пыли и порождающий молодые планеты, активно взаимодействует с ними и притягивает ближе к родительским звездам.

В этом случае часто возникает орбитальный резонанс — ситуация, при которой орбитальные периоды нескольких планет соотносятся как натуральные числа. В результате планеты периодически сближаются, находясь в определенных точках своих орбит. Однако в течение нескольких миллионов лет протопланетный диск исчезает, и возникает орбитальная нестабильность, из-за которой планеты начинают сталкиваться друг с другом. Эти столкновения лишают их богатых водородом атмосфер.

Результаты моделирования показали, что малое количество планет с радиусом в 1,8 раза большим, чем у Земли, — действительно следствие планетарных миграций и соударений после исчезновения протопланетного диска. Системы, которым удалось сохранить первоначальную структуру и орбитальный резонанс, мы наблюдаем сейчас. К примеру, вокруг звезды в резонансе TRAPPIST-1 вращаются целых семь планет.

Таким образом, столкновения молодых планет, подобные тому, что образовало Луну, — вероятно, общий результат формирования планет. В своей статье ученые также сделали ряд прогнозов, которые можно будет проверить с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Например, они предположили, что части планет размером примерно в два раза больше Земли все же удалось сохранить свою изначальную богатую водородом атмосферу, а возможно, и воду.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 апреля, 13:25
Андрей Серегин

Представления о политическом устройстве древних майя долгое время сводились к образу всемогущего обожествленного царя. Однако новые находки археологов в джунглях Гватемалы показали, что на смену абсолютной монархии там пришла куда более открытая форма власти — с советами, открытыми заседаниями и коллективной ответственностью.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

10 апреля, 13:15
Максим Абдулаев

Палеонтологи из ЮАР и Франции впервые обнаружили невылупившийся эмбрион древнего синапсида — эволюционного предшественника млекопитающих. Находка, сделанная в породах раннего триасового периода, завершает 180-летние поиски яйцекладущих предков человека. Исследование доказывает, что древние животные откладывали мягкие кожистые яйца, скорлупа которых не сохраняется в окаменелостях. Это открытие помогает понять, как в ходе эволюции у млекопитающих появилось молоко.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно