Šiandien patvirtintų egzoplanetų skaičius siekia 5197 3888 planetų sistemoseo dar 8 992 kandidatai laukia patvirtinimo.

Didžioji dauguma buvo ypač didžiulės planetos, pradedant Jupiteris ir Neptūno dydžio dujų milžinai, kurių spindulys yra maždaug 2,5 karto didesnis už Žemės skersmenį.

Kitas Statistiškai reikšmingas Jų populiacijos buvo uolinės planetos, kurių Žemės spindulys buvo apie 1,4 (taip pat žinomos kaip „superžemiškos planetos“).

Tai yra paslaptis astronomams, ypač kai jis atrado garbingas egzoplanetas Keplerio kosminis teleskopas mes nerimaujame.

Iš daugiau nei 2600 Keplerio atrastų planetų yra aiškus egzoplanetų, kurių spindulys yra maždaug 1,8 karto didesnis už Žemės skersmenį, trūkumas – vadinamas „Spindulio slėniu“.

Antrasis galvosūkis, žinomas kaip „Žirniai ankštyje”, reiškia kaimynines panašaus dydžio planetas, randamas šimtuose planetų sistemų, turinčių harmoningą orbitą.

Tyrime, kuriam vadovavo Lakiųjų elementų ciklai, būtini gyvybei uolinėse planetose (CLEVER) Rice universitete, pristato tarptautinę astrofizikų komandą naujas modelis Tai paaiškina jėgų, veikiančių naujagimius planetas, sąveiką, galinčią paaiškinti šiuos du galvosūkius.

Tyrimui vadovavo Andre Isidoro, Welcho doktorantas iš Rice, finansuojamas NASA kulkos planetos projektą. Prie jo prisijungė „Culver Planets“ tyrėjai Rajdeep Dasgupta Ir Andrea IselaIr Helkas Šleichtingas iš Kalifornijos universiteto Los Andžele (UCLA) ir Christianas Zimmermannas bei Bertramas Beechas iš Maxo Plancko astronomijos instituto (MPIA).

Kaip jie aprašo savo moksliniame darbe, kuris neseniai pasirodė m Astrofizikos žurnalo laiškaiKomanda panaudojo superkompiuterį planetų migracijos modeliui, kuris imituoja pirmuosius 50 milijonų planetinės sistemos vystymosi metų, paleisti.

Jų modelyje protoplanetiniai diskai, pagaminti iš dujų ir dulkių, taip pat sąveikauja su migruojančiomis planetomis, pritraukdami jas prie savo pirminių žvaigždžių ir įstrigdami rezonansinėse orbitinėse grandinėse.

Per kelis milijonus metų protoplanetinis diskas išnyksta, nutraukdamas grandines ir sukeldamas orbitos nestabilumą, dėl kurio susiduria dvi ar daugiau planetų. Nors planetų migracijos modeliai buvo naudojami tiriant planetų sistemas, kurios išlaikė orbitinį rezonansą, šie rezultatai yra pirmieji astronomams.

Kaip Isidoro sakė Rice universitete, pareiškimas: „Manau, kad mes pirmieji paaiškiname slėnio spindulį naudodami planetų formavimosi ir dinaminės evoliucijos modelį, kuris nuosekliai paaiškina kelių stebėjimų apribojimus.

„Mes taip pat galime parodyti, kad planetų formavimosi modelis, apimantis milžiniškus smūgius, atitinka egzoplanetų žirnių ypatybes.

Šis darbas grindžiamas ankstesniu Izidoro darbu ir projektu CLEVER Planets. Praėjusiais metais jie naudojo migracijos modelį, kad apskaičiuotų didžiausią septynių planetų sistemos perturbaciją TRAPPIST-1.

Straipsnyje, paskelbtame 2021 m. lapkričio 21 d gamtos astronomija, jie naudojo N-kūno modeliavimą, kad parodytų, kaip sistema „žirnis kapsulėje“ gali išlaikyti savo simetrišką orbitos struktūrą nepaisant planetų migracijos sukeltų susidūrimų. Tai leido jiems apriboti viršutinę susidūrimo ribą ir susijusių objektų masę.

Jų rezultatai rodo, kad susidūrimai TRAPPIST-1 sistemoje buvo panašūs į poveikį, dėl kurio buvo sukurta Žemės ir Mėnulio sistema.

„Mažųjų planetų migracija link žvaigždžių šeimininkų sukuria perpildymą ir dažnai sukelia katastrofiškus susidūrimus, kurie atima iš planetų atmosferą, kurioje gausu vandenilio“, – sakė Isidoro.

„Tai reiškia, kad milžiniški smūgiai, pavyzdžiui, tie, kurie suformavo mūsų mėnulį, tikriausiai yra bendras planetos formavimosi rezultatas.

Šis naujausias tyrimas rodo, kad planetos būna dviejų skirtingų tipų: sausos, uolėtos planetos, 50 procentų didesnės už Žemę (superžemės) ir vandens ledo turtingos planetos, daugiau nei 2,5 karto didesnės už Žemę (maži Neptūnai).

Be to, jie teigia, kad nedidelė dalis planetų, dvigubai didesnių už Žemę, išlaikytų savo pirmykštę vandenilio turtingą atmosferą ir būtų daug vandens.

Pasak Isidoro, šie atradimai atitinka naujus pastebėjimus, kad superžemės ir mažasis Neptūnas nėra tik sausos ir uolėtos planetos.

Šios išvados suteikia galimybių egzoplanetų tyrinėtojams, kurie pasikliaus Jameso Webbo kosminiu teleskopu, kad atliktų išsamius egzoplanetų sistemų stebėjimus.

Naudodami pažangų optikos, infraraudonųjų spindulių vaizdų, slankstelių ir spektrometrų rinkinį, Webb ir kiti naujos kartos teleskopai apibūdins egzoplanetų atmosferas ir paviršius kaip niekada anksčiau.

Šį straipsnį iš pradžių paskelbė visata šiandien. Skaityti originalus straipsnis.