Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
9 ноября
Александра Медведева
757

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

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
8 часов назад
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

Позавчера, 11:38
Василий Парфенов

На «Заводе 42» компании Northrop Grumman в Палмдейле, штат Калифорния, прошла торжественная церемония выкатки новейшего стратегического бомбардировщика B-21 Raider. Малозаметный самолет должен в ближайшем будущем частично заменить устаревающий парк Rockwell B-1 Lancer и Northrop Grumman B-2 Spirit, и даже взять на себя ряд задач, которые выполняют совсем уж «старички» Boeing B-52 Stratofortress.

Сегодня, 09:22
Василий Парфенов

Аббревиатура ЖКХ хорошо знакома каждому россиянину. За ней скрывается целый спектр привычных образов. При этом цифровизация и применение искусственного интеллекта в этом контексте вспоминаются далеко не первыми. Сфера коммунальных услуг не чужда высоким технологиям, просто они не всегда заметны пользователю. Naked Science рассказывает, как искусственный интеллект, большие данные, нейросети и машинное обучение делают городскую инфраструктуру надежнее и эффективнее.

2 декабря
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

2 декабря
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Позавчера, 11:38
Василий Парфенов

На «Заводе 42» компании Northrop Grumman в Палмдейле, штат Калифорния, прошла торжественная церемония выкатки новейшего стратегического бомбардировщика B-21 Raider. Малозаметный самолет должен в ближайшем будущем частично заменить устаревающий парк Rockwell B-1 Lancer и Northrop Grumman B-2 Spirit, и даже взять на себя ряд задач, которые выполняют совсем уж «старички» Boeing B-52 Stratofortress.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: