Новая модель дает ответ на две планетарные загадки

Новая теоретическая модель, построенная на основе последних данных, объясняет редкость планет с массами, находящимися между суперземлями и мини-нептунами.

Новая модель дает ответ на две планетарные загадки

Новая модель, учитывающая различные силы, действующие на новорожденные планеты, может объяснить два загадочных наблюдения, которые наблюдались среди более чем 3800 известных планетарных систем.

Первая загадка, "долина радиуса", относится к необычному дефициту экзопланет с радиусом примерно в 1,8 раза больше, чем у Земли. Согласно наблюдениям, проведенным космическим аппаратом Кеплер, планеты такого размера встречаются примерно в 2-3 раза реже, чем суперземли (с радиусом примерно в 1,4 раза больше земного) и мини-Нептуны (с радиусом примерно в 2,5 раза больше земного). Вторая загадка, известная как "горох в стручке", связана с наличием соседних планет аналогичного размера в сотнях планетных систем, включая TRAPPIST-1 и Kepler-223, которые также имеют орбиты.

Автор исследования, недавно опубликованного в журнале Astrophysical считает, что вместе с коллегами стал первым, кто разрешил эти загадки, используя модель формирования планет и динамической эволюции, которая самосогласованно объясняет множественные ограничения наблюдений.

Новая модель дает ответ на две планетарные загадки

Источник: Rice University.

Иллюстрация, показывающая нехватку экзопланет примерно в 1,8 раза больше Земли, которые наблюдались космическим кораблем NASA "Кеплер".

Авторы работы использовали суперкомпьютер для моделирования первых 50 миллионов лет развития планетных систем с использованием модели миграции планет. В модели протопланетные диски из газа и пыли, порождающие молодые планеты, также взаимодействуют с ними, притягивая их ближе к родительским звездам и замыкая в резонансные орбитальные цепочки. Цепи разрываются в течение нескольких миллионов лет, когда исчезновение протопланетного диска вызывает орбитальную нестабильность, из-за которой две или более планет сталкиваются друг с другом.

Модели планетарной миграции использовались для изучения планетных систем, сохранивших свои резонансные орбитальные цепочки. Например, ученые из CLEVER Planets использовали модель миграции в 2021 году, чтобы рассчитать максимальное количество разрушений, которые семипланетная система TRAPPIST-1 могла выдержать во время бомбардировки и при этом сохранить свою гармоничную орбитальную структуру.

Новое исследование предполагает, что планеты бывают двух "разновидностей": суперземли, сухие, каменистые и на 50% больше Земли, и мини-Нептуны, богатые водяным льдом и примерно в 2,5 раза больше Земли. Изидоро сказал, что новые наблюдения, кажется, подтверждают результаты, которые противоречат традиционному мнению, что и суперземли, и мини-Нептуны — это исключительно сухие и каменистые миры.

Основываясь на своих выводах, исследователи сделали прогнозы, которые можно проверить с помощью космического телескопа Webb. Они предполагают, например, что часть планет размером примерно в два раза больше Земли сохранит свою изначальную богатую водородом атмосферу и будет богата водой.

Читайте также

Китайская ракета Long March 7A взорвалась через 85 секунд после запуска

Китайская ракета Long March 7A взорвалась через 85 секунд после запуска

Атмосфера Плутона начала замерзать по мере удаления от Солнца

Атмосфера Плутона начала замерзать по мере удаления от Солнца

Ученые получили самое четкое изображение поверхности Солнца в истории

Ученые получили самое четкое изображение поверхности Солнца в истории

Китай предложил использовать роботов-собак на будущей лунной базе

Китай предложил использовать роботов-собак на будущей лунной базе

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

NASA заменяло модемы в ноутбуках для МКС на единый космический разъем питания

NASA заменяло модемы в ноутбуках для МКС на единый космический разъем питания

Илон Маск подтвердил планы SpaceX построить роботизированные заводы на Луне

Илон Маск подтвердил планы SpaceX построить роботизированные заводы на Луне

NASA нашло способ продлить работу Voyager 2: легендарный зонд сможет дольше исследовать межзвездное пространство

NASA нашло способ продлить работу Voyager 2: легендарный зонд сможет дольше исследовать межзвездное пространство

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

В России появится национальная база генетической информации

В России появится национальная база генетической информации

Ученые обнаружили новый способ взлома смартфонов через SIM-карты

Ученые обнаружили новый способ взлома смартфонов через SIM-карты

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

Samsung Galaxy Z Fold8 засыпали песком и попытались сломать пополам — смартфон оказался весьма крепким

Samsung Galaxy Z Fold8 засыпали песком и попытались сломать пополам — смартфон оказался весьма крепким