• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.11.2022
Александра Медведева
922

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
Вчера, 18:00
Андрей

Индийские палеонтологи обнаружили 27 крупных позвонков древней змеи эпохи раннего эоцена, которую отнесли к новому виду. По оценкам исследователей, это самый крупный представитель семейства Madtsoiidae, чей рост мог достигать 15 метров. Ему дали имя в честь индийского божества.

Вчера, 13:05
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

Позавчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

16 апреля
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

Позавчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

Вчера, 13:05
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

21 марта
Дарья Г.

По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS 1140 b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.

[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
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: