Обнаружено много внесолнечных планет, вращающихся вокруг других звезд, некоторые из которых в 5-15 раз больше массы Земли, и считаются твердыми, как наша планета. Исследователи полагают, что эти «суперземли» образуются в холодном ореоле снега, льда и замерзших газов, которые при охлаждении собираются вокруг красных звезд. Вероятно, не хватает твердого материала для формирования каменистых планет, намного больших, чем Меркурий, в обитаемой зоне звезды.
200 известных планет, которые вращаются вокруг других звезд, демонстрируют невероятное разнообразие. Среди них есть несколько миров, которые весят от 5 до 15 раз больше Земли. Астрономы считают, что эти «суперземли» - это каменные ледяные шары, а не газовые гиганты, такие как Юпитер. Хотя теоретики могут объяснить, как такие миры образуются вокруг звезд, похожих на Солнце, открытие суперземель вокруг крошечных звезд красных карликов было удивительным. Новые исследования показывают, что некоторые суперземли быстро накапливаются, когда местные температуры падают и льды конденсируются из окружающего газа.
«Мы считаем, что некоторые суперземли образуются во время космического« снежного шторма ». Только этот снежный шторм охватывает всю планету и длится миллионы лет», - сказал астроном Скотт Кенион из Смитсоновской астрофизической обсерватории.
Все планеты образуются внутри диска из газа и пыли, окружающего новорожденную звезду. Скалистые планеты формируются близко к звезде, где она теплая, в то время как ледяные и газообразные планеты образуются дальше, где холодно. Когда оно было молодым, Солнце было относительно стабильным, что приводило к естественному прогрессированию маленьких каменистых миров в горячей внутренней солнечной системе и больших газообразных миров в холодной внешней солнечной системе.
Напротив, планетные системы вокруг маленьких звезд красных карликов претерпевают драматические изменения в своей ранней истории. По мере развития молодой звезды она тускнеет. Теплый внутренний диск начинает замерзать, создавая условия, в которых вода и другие летучие газы конденсируются в снежинки и ледяные шарики.
«Это похоже на массивный холодный фронт, который проникает внутрь к звезде», - объяснил первый автор Грант Кеннеди из обсерватории Маунт Стромло в Австралии. «Льды увеличивают массу на растущей планете, а также облегчают слипание частиц. Два эффекта объединяются, чтобы произвести планету, в несколько раз превышающую размер Земли ».
Диски, которые окружают маленькие звезды красного карлика, имеют тенденцию содержать меньше материала, чем диск, который сформировал солнечную систему. Без «снежных бурь» в этих маленьких дисках недостаточно материала для создания суперземель.
Хотя астрономы обнаружили несколько супер-Земли, вращающейся вокруг звезд красного карлика, может быть трудно найти миры, гостеприимные для людей. Все известные супер-земли - ледяные миры без жидкой воды. Звезды красных карликов настолько тусклые и холодные, что их теплые «обитаемые зоны» очень близки к звезде, где очень мало материала, образующего планету.
«Трудно сделать что-то большее, чем Меркурий или Марс, в обитаемой зоне красного карлика», - сказал Кеньон.
Астрономы представили свои расчеты в статье, написанной Кеннеди, Кеньоном и Бенджамином Бромли (Университет Юты). Этот документ был принят для публикации в «Астрофизическом журнальном письме» и размещен в Интернете по адресу http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140.
Теперь команда планирует провести подробное численное моделирование, чтобы получить типичные временные рамки для формирования суперземель вокруг звезд красных карликов.
Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA) со штаб-квартирой в Кембридже, штат Массачусетс, является совместным сотрудничеством Смитсоновской астрофизической обсерватории и обсерватории Гарвардского колледжа. Ученые CfA, объединенные в шесть исследовательских отделов, изучают происхождение, эволюцию и судьбу вселенной.
Источник: пресс-релиз CfA
