Труд
Автор:
Труд онлайн
Една екзопланетна система, намираща се на около 116 светлинни години от Земята, може да промени представите ни за това как се образуват планетите, според изследователите, които я откриха с помощта на телескопи на НАСА и Европейската космическа агенция (ЕКА).
Четири планети орбитират около LHS 1903 – червено джудже, най-разпространеният тип звезди във Вселената – и са подредени в странна последователност. Най-вътрешната планета е скалиста, следващите две са газови, а най-външната планета, неочаквано, също е скалиста, съобщава CNN.
Това подреждане противоречи на модела, който обикновено се наблюдава в галактиката и в нашата Слънчева система, където скалистите планети (Меркурий, Венера, Земя и Марс) орбитират по-близо до Слънцето, а газовите (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) са по-далеч.
Астрономите подозират, че този често срещан модел възниква, защото планетите се образуват в диск от газ и прах около млада звезда, където температурите са много по-високи в близост до небесното тяло. В тези вътрешни области летливите съединения като вода и въглероден диоксид се изпаряват, докато само материалите, които могат да издържат на екстремна топлина – като желязо и скалообразуващи минерали – могат да се слепят в твърди зърна. Планетите, които се образуват там, са предимно скалисти.
В нашата Слънчева система скалистите планети са по-близо до Слънцето, следвани от газовите гиганти.
По-далеч от звездата, отвъд това, което учените наричат „снежна линия“,
температурите са достатъчно ниски, за да се кондензират водата и други съединения в твърд лед – процес, който позволява на планетарните ядра да растат бързо. Щом формиращата се планета достигне около 10 пъти масата на Земята, нейната гравитация е достатъчно силна, за да привлече огромни количества водород и хелий, а в някои случаи този неконтролируем растеж води до образуването на гигантска газова планета като Юпитер или Сатурн.
„Парадигмата на формирането на планети е, че имаме скалисти вътрешни планети, много близо до звездите, както в нашата Слънчева система“, каза Томас Уилсън, асистент-професор в катедрата по физика в Университета на Уоруик в Англия и първи автор на проучване за откритието, публикувано в четвъртък в списанието Science. „Това е първият път, в който имаме скалиста планета, толкова далеч от своята звезда, и след тези богати на газ планети.“
Неочакваната скалиста планета, наречена LHS 1903 e, има радиус около 1,7 пъти по-голям от този на Земята, което я прави това, което астрономите наричат „супер Земя“ – по-голяма версия на нашата планета с подобна плътност и състав. Но защо е там, противоречайки на логиката и предишните наблюдения?
„Смятаме, че тези планети са се образували в много различни една от друга среди, и това е уникалното в тази система“, каза Уилсън. „Тази външна планета, която е по-скалиста в сравнение с двете средни планети, не би трябвало да съществува, според стандартната теория за образуването. Но ние смятаме, че тя се е образувала по-късно от другите планети.“
Планетарната система беше открита за първи път с помощта на Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) – космически телескоп на НАСА, изстрелян през 2018 г. с цел откриване на нови екзопланети. След това системата беше анализирана с помощта на CHaracterising ExOPlanet Satellite (Cheops) на ЕКА, изстрелян през 2019 г. с цел изучаване на звезди, за които вече е известно, че имат екзопланети. Изследователите са използвали и данни от други телескопи по целия свят, което е довело до голямо международно сътрудничество.
След като потвърдиха странното откритие на „обърната“ планетна система, учените тестваха няколко хипотези, за да обяснят наличието на най-външната скалиста планета, надявайки се да разберат дали тя може да се е образувала в резултат на сблъсък между други планети или дали може да е остатък от богата на газ планета, която е загубила външната си обвивка.
„В това проучване проведохме много динамични анализи, като основно хвърляхме тези планети една срещу друга и хвърляхме други планети срещу тези планети, за да видим дали може да се премахне атмосферата, дали може да се създадат тези планети чрез сблъсъци“, каза Уилсън, като се позова на два възможни процеса на образуване. „Но не можем да създадем тези планети по този начин.“
След като изключихме тези възможности, изследователите стигнаха до това, което Уилсън нарича „механизъм на образуване с изчерпване на газа“, при който планетите се образуват една след друга и в обратен ред спрямо нашата Слънчева система, започвайки от най-вътрешната планета и движейки се навън.
„Този механизъм на формиране, при който започвате с вътрешната планета и след това се отдалечавате от звездата, означава, че най-външната планета се е формирала милиони години след най-вътрешната“, каза Уилсън. „И тъй като се е формирала по-късно, всъщност в диска не е останало толкова много газ и прах, от които да се изгради тази планета.“
В нашата Слънчева система газовите гиганти се формират първи и бързо, следвани от четирите вътрешни скалисти планети. Има и скалисти тела отвъд орбитата на Нептун, като Плутон, но в сравнение с LHS 1903 e, според Уилсън, те са много по-малки, богати на лед и вероятно са се формирали много по-късно от другите планети в Слънчевата система, в резултат на сблъсъци.
Концептуална представа за червено джудже, същия тип като LHS 1903 и най-разпространеният тип звезди във Вселената.
Откритието може да предложи „някои от първите доказателства за промяна на сценария за това как се образуват планетите около най-разпространените звезди в нашата галактика“, според Сара Сийгър, професор по планетна наука и физика в Масачузетския технологичен институт и съавтор на проучването.
Тя добави обаче, че проучването се фокусира върху една трудна интерпретация, така че дебатът остава отворен.
