• 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
26 ноября, 13:12
Александр Березин

Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 12:01
ПНИПУ

Современная экономика остро зависит от стабильности топливно-энергетического комплекса. Однако его основа, нефтедобыча, сталкивается с истощением легкодоступных запасов. Для оценки их потенциала инженеры используют геолого-гидродинамическое моделирование, позволяющее испытывать стратегии разработки в виртуальной среде и создавать цифровых двойников месторождений. Тем не менее, традиционные подходы к проектированию, основанные на двумерных картах, не дают точной информации о строении пластов. Это ведет к неоптимальной расстановке скважин и потере значительных объемов нефти. Ученые Пермского Политеха разработали методику генерирования множества 3D-моделей с возможностью выбора наиболее достоверных, описывающих реальное геологическое строение месторождений. Исследование позволяет существенно сократить неопределенность в оценке нефтяных запасов и уменьшить количество моделей для анализа.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 17:00
Курчатовский институт

Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[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
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