Возможно, пройдет некоторое время, прежде чем астрономы согласятся со стандартной моделью формирования планет вокруг звезд. В конце концов, до недавнего времени у землян не было надежных техник, позволяющих взглянуть намного дальше нашей солнечной системы.
Основываясь на нашем собственном заднем дворе, одна из преобладающих теорий состоит в том, что скалистые планеты, такие как Меркурий, Земля и Марс, образуются медленно, близко к Солнцу, от столкновений более мелких твердых тел, в то время как газовые гиганты образуются быстрее и дальше от звезды - часто в течение первых два миллиона лет жизни звезды - от небольших каменистых ядер, которые легко притягивают газы.
Но новые данные свидетельствуют о том, что некоторые газовые гиганты образуются близко к своим звездам - настолько близко, что интенсивные звездные ветры отнимают у них эти газы, отбрасывая их обратно в их ядра.
Международная исследовательская группа обнаружила, что гигантские экзопланеты, находящиеся на орбите очень близко к своим звездам - ближе чем к 2 процентам астрономической единицы (AU) - могут потерять четверть своей массы в течение жизни. AU - это расстояние между Землей и Солнцем.
Такие планеты могут полностью потерять свою атмосферу.
Команда, возглавляемая Хельмутом Ламмером из Института космических исследований Австрийской академии наук, считает, что недавно обнаруженная CoRoT-7b «Супер-Земля», которая имеет удвоенную массу Земли, могла бы быть очищенным ядром Планета размером с Нептун.
Команда использовала компьютерные модели для изучения возможной потери массы атмосферы в течение жизненного цикла звезды для экзопланет на орбитальных расстояниях менее 0,06 а.е., где планетарные и звездные параметры очень хорошо известны из наблюдений.
Меркурий - наш единственный сосед, вращающийся вокруг Солнца в этом диапазоне; Венера вращается примерно на 0,72 а.е.
49 рассматриваемых в исследовании планет включали гигантов горячего газа, планеты с массами, подобными или большими, чем массы Сатурна и Юпитера, и гиганты горячего льда, планеты, сопоставимые с Ураном или Нептуном. Все экзопланеты в образце были обнаружены с использованием метода транзита, где размер и масса планеты определяется путем наблюдения того, насколько тускнеет ее родительская звезда, когда планета проходит перед ней.
«Если данные о транзите точны, эти результаты имеют большое значение для теорий формирования планет», - сказал Ламмер, который представляет результаты на Европейской неделе астрономии и космической науки, 20-23 апреля, в Университете Хартфордшира в Великобритании.
«Мы обнаружили, что газовый гигант типа Юпитера WASP-12b, возможно, потерял около 20-25 процентов своей массы за время своего существования, но что другие экзопланеты в нашей выборке имели незначительную потерю массы. Наша модель показывает также, что одним из важных важных эффектов является баланс между давлением электрически заряженного слоя атмосферы планеты и давлением звездного ветра и выбросов корональной массы (CME). На орбитах, близких к 0,02 а.е., СМЕ - сильные взрывы из внешних слоев звезды - подавляют атмосферное давление экзопланеты, в результате чего она теряет, возможно, несколько десятков процентов своей первоначальной массы в течение срока ее службы ».
Команда обнаружила, что газовые гиганты могут испариться до размера ядра, если они будут вращаться на орбите ближе 0,015 а.е. Ледяные гиганты с более низкой плотностью могут полностью потерять водородную оболочку при 0,045 а.е. Газовые гиганты, находящиеся на орбите более 0,02 а.е., потеряли около 5-7 процентов своей массы. Другие экзопланеты потеряли менее 2 процентов. Результаты показывают, что CoRoT-7b может быть испаренной планетой, подобной Нептуну, но не ядром более крупного газового гиганта. Моделирование показывает, что газовые гиганты большей массы не могли испариться до диапазона масс, определенного для CoRoT-7b.
За дополнительной информацией:
Европейская неделя астрономии и космической науки
Королевское астрономическое общество
