Внесолнечная планета с гипотетическими (возможными, но недоказанными) водоносными лунами. Изображение предоставлено NASA / IPAC / R. Причинить боль. нажмите, чтобы увеличить
За последнее десятилетие астрономы, использующие технику охоты на планетах, которая измеряет небольшие изменения скорости звезды относительно Земли, обнаружили более 130 внесолнечных планет. Первыми такими планетами были газовые гиганты, масса Юпитера или больше. Спустя несколько лет ученые начали обнаруживать планеты массы Сатурна. А в августе прошлого года они объявили об открытии горстки планет массы Нептуна. Могут ли это быть супер-Земли?
В недавнем выступлении на симпозиуме по внесолнечным планетам Вашингтонский астроном Алан Босс, Институт Карнеги, объяснил эти возможности.
Методы охоты на планетах с радиальной скоростью недавно подтолкнули нашу способность к открытию ниже предела массы Сатурна до того, что мы назвали бы пределом ледяного гиганта.
Итак, теперь мы можем найти планеты, близкие к звездам-хозяевам, с массами, сопоставимыми с массами Урана и Нептуна (в 14-17 раз больше массы Земли).
Во многом это связано с тем, что у Мишеля Майора и его коллег появился новый спектрометр в La Silla, который имеет беспрецедентное спектральное разрешение примерно до 1 метра в секунду или около того. И я думаю, что группа Джеффа Марси и Пола Батлера также довольно близки к этому.
Тем не менее, интересный вопрос: что это за вещи? Являются ли они ледяными гигантами, которые сформировали несколько АС и мигрировали в них, или это что-то еще? К сожалению, мы не знаем точно, каковы их массы. Что еще более важно, мы действительно не знаем, какова их плотность. Таким образом, они могут быть камнями массой 15 земных или ледяными гигантами массой 15 земных.
Что нам действительно нужно сделать, это чтобы люди вышли и обнаружили еще 7 или около того. У нас пока 3. Если бы у нас было всего 10, то нам хватит того, что один из них, по крайней мере, пройдет через свою звезду, и тогда мы сможем получить представление о ее плотности.
Я думаю, однако, что есть хороший шанс, что это может быть вообще новый класс планет: суперземли. Я бы сказал, что причина в том, что, по крайней мере, в 2 из систем, где они были обнаружены, эти «горячие Нептуны» сопровождаются более крупной планетой с массой Юпитера с более длинной периодической орбитой.
Если планеты меньшей массы - это ледяные гиганты, сформировавшиеся вдали от своих звезд, если у вас нет какого-то весьма надуманного сценария, вы не представляете, что они в конечном итоге мигрируют внутрь, мимо более крупных парней. Эти системы больше похожи на нашу собственную солнечную систему, где внутри газовых гигантов есть маломассивные парни.
Планеты в такой системе, как наша, предположительно, не подвергались особой миграции. Поэтому я бы сказал, что, возможно, эти ребята являются объектами, которые сформировались внутри газовых гигантов и мигрировали лишь немного, заканчивая тем, где мы можем обнаружить их с помощью короткопериодных спектроскопических исследований.
В поддержку этой идеи приведена теоретическая работа Джорджа Уэзерилла Карнеги почти 10 лет назад, где он провел некоторые расчеты процесса накопления каменистых планет. Он часто обнаруживал, что в массах было очень распространено то, что вы получили, потому что накопление - это очень случайный процесс. По типичным параметрам, которые он использовал, по прошествии примерно 100 миллионов лет он получал не только объекты с 1 массой Земли, но и объекты с массой до 3 масс.
Ну, в то время он предполагал для своих расчетов довольно низкую поверхностную плотность в 1 а.е., где формировались эти планеты. Учитывая то, что мы знаем сейчас, если вы хотите быть в состоянии создать Юпитер на 5 а.е., используя модель аккреции сердцевины планетарной формации, вы должны увеличить плотность в протопланетном диске примерно в 7 раз по сравнению с тем, что было у Уэзерилла. предполагается.
Это напрямую зависит от массы планет, которые вы ожидаете найти в результате. Таким образом, если бы вы сделали эти вычисления снова, предполагая, что эта более высокая начальная плотность, верхний предел массы внутренних планет будет исходить из 3 масс Земли, то есть того, что получил Уэзерилл, до 21 массы Земли. Это находится в диапазоне того, что мы оцениваем для этих недавно открытых горячих объектов Нептуна.
Поэтому, возможно, мы действительно видим новый класс объектов, суперземли, а не ледяных гигантов.
Первоначальный источник: НАСА Астробиология
