Maiga vai lekt? "Hot Jupiters" daudzveidīgie dzīvi - - Telpa - 2020

Saturs:

Anonim

Jaundzimušā zvaigznes dzelzs pārpilnība prognozē, vai tās gigantu milži saskaras ar vardarbīgu nākotni

Kopš Šveices astronomi pārsteidzot pasauli, meklējot gigantisku planētu, kas orbitē ap savu zvaigzni, pētnieki ir brīnījušies, kā radās šie tā sauktie karstie Jupiteri. Mūsu Saules sistēmā nav neviena, kur planētu giganti - Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns - dzīvo dziļā iesaldēšanā ārpus asteroīdu jostas. Tagad pārsteidzošs atklājums sniedz svaigu ieskatu, kas liek domāt, ka vairāk dzelzs zvaigzne ir dzimusi, jo lielāka iespēja, ka zvaigžņu karstajam Jupitram bija vardarbīga pagātne.

"Hot Jupiters ir sava veida sarkanais karogs, ka mūsu vienkāršais priekšstats par to, kā planētas sistēmas veidojas un attīstās, ko mēs agrāk izmantojām, nav pietiekams," saka Rebekah Dawson, Harvardas universitātes astronomijas absolvents. Šajā attēlā planētas radās no gāzes un putekļu diska ap zvaigzni un palika tik tālu no savas saules, kur tās radās.

Bet ne karsti Jupiteri. Tāpat kā Antarktikas tropu auga fosilija liecina par kontinentālo dreifu, tāpēc karstie Jupiteri atklāj, ka planētas var virzīties uz savu zvaigzni. Gāzu giganti veido tālu no zvaigznēm, kur protoplāniskais disks ir tik auksts, ka ledus kondensējas un konglomerātus veido aptuveni 10 reizes masīvāks par ledus akmens dzelzs serdeņiem nekā Zeme. Mūsu saules sistēmā divu šādu kodolu smagums piesaistīja tik daudz ūdeņraža un hēlija, ka tie uzplauka gāzu milžos Jupiters un Saturns, kas ir 318 un 95 reizes masīvāki par Zemi. Divi citi serdeņinespēja izdalīt daudz gāzes un palika mazāka; viņi kļuva par Urānu un Neptūnu, saules "ledus milži", un nosver tikai 14,5 un 17,2 Zemes masas.

Tātad karsts Jupiters sāk dzīvi tālu no tās zvaigznes, un tam jādodas uz iekšu, līdz tas kļūst karstāks nekā jebkura pasaule mūsu Saules sistēmā. Bet kā tieši planēta pārvietojas uz iekšu? Astronomi reiz atbalstīja maigu procesu, kurā protoplanetārs disks lēnām velk planētu saulainā virzienā, atstājot to apļveida orbītā zvaigžņu ekvatora plaknē. Tomēr 2008. gadā astronomi sāka atrast karstus Jupiters ar slīpām orbītām, kas liecina par iepriekšējo vardarbību: citu gāzes gigantu smagums Jupiters bija iebrucis iekšpusē.

Tagad Dawson ir atklājis pārsteidzošu korelāciju starp zvaigznes dzelzs pārpilnību un planētu orbitālo formu, kas atklāj to izcelsmi. Jo karstie Jupiteri ir tuvu savām zvaigznēm, zvaigžņu plūdmaiņas velk uz planētām un padara to orbītas apļveida. Tātad viņa izskatījās gāzu milžos nedaudz tālāk, kur zvaigžņu plūdmaiņas ir pārāk vājas, lai būtiski mainītu orbitālās formas, konstatējot, ka zvaigznes, kurās ir vairāk dzelzs nekā saule, mēdz būt gigantiņi daudz vairāk elipsveida ceļos.

Darbā, kas jāpublicē 20 Astrofiziskie žurnāla burti, Dawson un viņas padomnieks Ruth Murray-Clay skaidro secinājumu šādi. Ja zvaigzne un tās protoplanētais disks ir piedzimuši ar daudziem dzelzs un citiem smagiem elementiem, serdeņi strauji aug, jo tie sastāv galvenokārt no šiem elementiem; tāpēc serdeņi piesaista ūdeņradi un hēliju un rada vairāk gigantu. Daudzi gigantiņi palielina iespēju, ka viena planētas gravitācija pārplēsīs citu sauli, kur tā kļūst par karstu Jupitru. Turpretī zvaigznes, kas dzimtas ar mazāk dzelzs, var uzņemt ne vairāk kā vienu gigantisko gigantu, kas var pārvietoties tikai iekšpusē, šķērsojot disku.

"Rezultāts ir diezgan pārsteidzošs," stāsta Čikāgas universitātes astronoms Daniels Fabryckijs. Viņš uzskata, ka ziņa ir skaidra: karstā Jupitera izveidei ir vairāk nekā viens veids.

Pēc tam, kad Dawson publicēja savu darbu internetā, Stuart Taylor, astronoms Honkongā, nosūtīja viņai vēstuli, ka viņš bija atklājis tādu pašu korelāciju un pagājušajā vasarā to prezentējis konferencē Pekinā. Bet Taylor domāja, ka zvaigžņu augstais dzelzs saturs var būt nevis cēlonis, bet gan efekts, jo milzīgas planētas uz eliptiskajām orbītām uzspiež citas planētas savai zvaigznei, palielinot tā dzelzs līmeni. "Es domāju, ka mūsu paskaidrojumi patiešām ir savstarpēji papildinoši," saka Taylor, jo abi procesi var darboties: dzelzs bagātajai zvaigznei ir vairāk gigantu, radot vairāk planētu, lai crash to saulē.

Jebkurā gadījumā, tas ir labi, ka "mūsu" Jupiters palika. "Neatkarīgi no tā, kā dodas gigants, tas, iespējams, ir slikta ziņa jebkurām mazām, Zemes lieluma planētām, kas atrodas tā ceļā," saka Dawson. "Viņi visticamāk nokļūtu saulē."

Patiešām, ja saule būtu piedzimis ar vairāk dzelzs, Urāns un Neptūns varētu būt izauguši par gigantu miltiem, un mūsu saules sistēmas stūrī ieskrēja Jupiters vai Saturns.