Загадочный разрыв в распределении суперземель
Обычно планеты в развитых планетных системах, таких как Солнечная система, следуют по стабильным орбитам вокруг своей центральной звезды. Однако многие признаки позволяют предположить, что некоторые планеты могли покинуть места своего рождения во время ранней эволюции, мигрируя внутрь или наружу. Эта планетарная миграция может также объяснить наблюдение, которое озадачивало исследователей в течение нескольких лет: относительно небольшое количество экзопланет с размерами примерно в два раза больше Земли, известное как долина радиуса или разрыв. И наоборот, существует множество экзопланет меньше и больше этого размера. «Шесть лет назад повторный анализ данных космического телескопа «Кеплер» выявил нехватку экзопланет размером около двух радиусов Земли», — объясняет Ремо Берн, исследователь экзопланет из Института астрономии Макса Планка (MPIA) в Гейдельберге. Он является ведущим автором статьи, сообщающей о результатах, изложенных в этой статье, которая теперь опубликована в журнале Nature Astronomy.
«Фактически, мы — как и другие исследовательские группы — предсказывали на основе наших расчетов еще до этого наблюдения, что такой разрыв должен существовать», — объясняет соавтор Кристоф Мордасини, член Национального центра компетенции в области исследований (NCCR). ПланетыС. Он возглавляет отдел космических исследований и планетарных наук в Бернском университете. Это предсказание возникло во время его работы в качестве ученого в MPIA, которая уже много лет занимается исследованиями в этой области совместно с Бернским университетом. Наиболее часто предлагаемый механизм, объясняющий появление такой долины радиуса, заключается в том, что планеты могут потерять часть своей первоначальной атмосферы из-за облучения центральной звезды, особенно летучих газов, таких как водород и гелий. «Однако это объяснение не учитывает влияние планетарной миграции», — поясняет Берн. Уже около 40 лет установлено, что при определенных условиях планеты с течением времени могут перемещаться внутрь и наружу по планетным системам. Насколько эффективна эта миграция и в какой степени она влияет на развитие планетных систем, зависит ее вклад в формирование радиусной долины.
В диапазоне размеров, окружающем разрыв, обитают два разных типа экзопланет. С одной стороны, есть каменистые планеты, которые могут быть более массивными, чем Земля, и поэтому называются суперземлями. С другой стороны, астрономы все чаще открывают в далеких планетных системах так называемые субнептуны (также мини-нептуны), которые в среднем немного крупнее суперземель. «Однако в Солнечной системе нет экзопланет такого класса», — отмечает Берн. «Вот почему даже сегодня мы не совсем уверены в их структуре и составе». Тем не менее, астрономы в целом согласны с тем, что эти планеты обладают значительно более протяженной атмосферой, чем каменистые планеты. Следовательно, понимание того, как характеристики этих субнептунов способствуют разнице в радиусах, остается неопределенным. Может ли этот разрыв даже свидетельствовать о том, что эти два типа миров формируются по-разному? «Основываясь на моделировании, которое мы уже опубликовали в 2020 году, последние результаты указывают и подтверждают, что вместо этого эволюция субнептунов после их рождения вносит значительный вклад в наблюдаемую долину радиуса», — заключает Джулия Вентурини из Женевского университета. Она является членом коллаборации PlanetS и руководила исследованием 2020 года.
В ледяных регионах мест своего рождения, где планеты получают мало согревающего излучения от звезды, субнептуны действительно должны иметь размеры, отсутствующие в наблюдаемом распределении. По мере того как эти предположительно ледяные планеты мигрируют ближе к звезде, лед тает, в конечном итоге образуя густую атмосферу из водяного пара. Этот процесс приводит к сдвигу радиусов планет в сторону больших значений. В конце концов, наблюдения, используемые для измерения радиусов планет, не могут отличить, обусловлен ли установленный размер только твердой частью планеты или дополнительной плотной атмосферой. При этом, как уже предполагалось на предыдущем рисунке, каменистые планеты «сжимаются», теряя атмосферу. В целом оба механизма приводят к отсутствию планет размером около двух радиусов Земли. «Теоретические исследования группы Берн-Гейдельберг уже значительно продвинули наше понимание формирования и состава планетных систем в прошлом», — объясняет директор MPIA Томас Хеннинг. «Таким образом, нынешнее исследование является результатом многих лет совместной подготовительной работы и постоянного улучшения физических моделей».
Последние результаты основаны на расчетах физических моделей, которые прослеживают формирование планет и последующую эволюцию. Они охватывают процессы в газовых и пылевых дисках, окружающих молодые звезды, которые порождают новые планеты. Эти модели включают возникновение атмосфер, смешение различных газов и радиальную миграцию. «Центральное место в этом исследовании занимали свойства воды при давлении и температуре, возникающие внутри планет и их атмосфер», — объясняет Бёрн. Понимание того, как вода ведет себя в широком диапазоне давлений и температур, имеет решающее значение для моделирования. Лишь в последние годы эти знания приобрели достаточное качество. Именно этот компонент позволяет реалистично рассчитать поведение субнептуна и, следовательно, объяснить проявление обширных атмосфер в более теплых регионах. «Удивительно, как в данном случае физические свойства на молекулярном уровне влияют на крупномасштабные астрономические процессы, такие как формирование планетарных атмосфер», — добавляет Хеннинг. «Если бы мы распространили наши результаты на более прохладные регионы, где вода находится в жидком состоянии, это могло бы указывать на существование водных миров с глубокими океанами», — говорит Мордасини. «На таких планетах потенциально может быть жизнь, и благодаря своим размерам они станут относительно простыми целями для поиска биомаркеров».
Однако текущая работа является лишь важной вехой. Хотя смоделированное распределение размеров близко соответствует наблюдаемому, а зазор по радиусу находится в правильном месте, детали все же имеют некоторые несоответствия. Например, в расчетах слишком много ледяных планет оказываются слишком близко к центральной звезде. Тем не менее, исследователи не воспринимают это обстоятельство как недостаток, а надеются таким образом узнать больше о планетарной миграции. Наблюдения с помощью таких телескопов, как Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) или строящийся Чрезвычайно Большой Телескоп (ELT), также могут помочь. Они были бы способны определять состав планет в зависимости от их размера, тем самым обеспечивая проверку описанного здесь моделирования. Ученые MPIA, участвовавшие в этом исследовании, — Ремо Берн и Томас Хеннинг. Космический телескоп НАСА «Кеплер» искал планеты вокруг других звезд в период с 2009 по 2018 год и за время своей работы обнаружил тысячи новых экзопланет. Он использовал транзитный метод: когда орбита планеты наклонена так, что плоскость находится в пределах поля зрения телескопа, планеты периодически блокируют часть света звезды во время своей орбиты. Это периодическое колебание яркости звезды позволяет косвенно обнаружить планету и определить ее радиус.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

В один прекрасный день ИИ сможет выполнять всю нашу работу

В сеть просочился отчет о встрече ВМС США с НЛО

Давайте поговорим о неопознанных подводных объектах

Доказательства существования инопланетной жизни

Жизнь нужно искать в пурпурных мирах

Жители графства Дербишир взбешены таинственным жужжанием

Как философы воспринимали инопланетную жизнь

Метеорит, пробивший крышу дома во Флориде, прилетел с МКС

Миссия НАСА Солнечный парус готовится к запуску

На протяжении 600 лет манускрипт Войнича остается загадкой

НАСА ищет дешевый способ доставки образцов с Марса

Обнаружена самая массивная черная дыра в нашей галактике

Паранормальные корни программы Пентагона по НЛО

Подтвержден полет аппарата Dragonfly к Титану

Правительство пытается скрыть правду о НЛО

Пурпурные миры населены инопланетянами

Робот-гуманоид Ameca может имитировать человеческую речь

Тестирование технологий для полета на Марс

Человекоподобный НЛО замечен в небе Калифорнии

Я встретил лысых инопланетян–гуманоидов

В небе Калифорнии замечен странный НЛО

Великобритания разрабатывает правила для ИИ

Город богов разрушило мегаземлетрясение

Еще один механизм выживания тихоходок в космосе

Жуткое послание убийцы Зодиака

Квантовый интернет все ближе

Ковчег Завета питал Великую пирамиду Гизы

Морской офицер выражает тревогу по поводу водных НЛО

Нет доказательств существования инопланетных технологий

Новая книга дает представление о космических поисках жизни

Обнаружили близкую массивную черную дыру

Перепись ближайших окрестностей Солнца

Проект по классификации гамма-всплесков

Пурпурный, а не зеленый цвет - цвет жизни на экзопланетах

Стивен Спилберг снимет новый фильм об НЛО

Тайна объекта в форме сердца на поверхности Плутона

Тайна орбитальной нестабильности планет-гигантов

Технология передачи энергии с космических электростанций

Церера таит в себе мрачную тайну

Электричество и батарейки древних египтян

Yeezy Boost 350 v2 Black Черные. Икона Стиля и Инновации

Билл Гейтс поддерживает искусственный интеллект

В небе Калифорнии замечен таинственный объект

В пещерах на Марсе могут находиться инопланетяне

Геолог-любитель получил сильные ожоги от НЛО

Житель Лондона принял вертолет за НЛО

За НЛО отправляйтесь в маленький городок в Висконсине

Звездолеты помогут в поисках новых физических явлений

Интернет может достичь квантовой скорости

Космические силы США готовятся к первой в истории миссии

Министерство обороны публикует документы Kona Blue

Нейтронные звезды нагреваются от аннигиляции темной материи

Нострадамус предсказал войну в 2024 году

Победителем президентских выборов в 2032 году станет робот

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Подводный НЛО сняло исследовательское судно

Проклятая могила с 450 обезглавленными вампирами

Рассекреченный отчет раскрывает дематериализацию НЛО

Тайна высоких уровней энергии в звездных сверхвспышках

Уважаемый астроном не верит в теории заговора об НЛО

Ярчайший гамма-всплеск породила коллапсирующая звезда

Франшиза Pro.Travel. Предпринимательский успех Татьяны Мамаевой

Возвращение денежных средств пострадавшим от брокеров-мошенников. Путь к справедливости

Встреча с НЛО, от которой у человека расплавились пальцы

Детеныш инопланетянина найден в мексиканской пещере

Инопланетяне помешали человечеству скатиться к ядерной войне

Как ученые сообщат человечеству об инопланетянах

Канадский рейтинг мест для наблюдения НЛО

Ключ к поиску жизни в отдаленных мирах

Лучшие наблюдения НЛО в Северной Каролине

Люди не верят, что никаких НЛО нет

Мужчина получил сильные ожоги при встрече с НЛО

Мужчина с разбитым сердцем построил Космические врата

Музей странного и чудесного в Канзасе

Настоящие убежища из сериала Fallout уже построены

НЛО заметили над долиной Нижнего Гудзона

НЛО около Антарктиды - ошибка программного обеспечения

НЛО представляют угрозу безопасность на море

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Призрачные нарушения звездных потоков темной материей

Термодинамика поможет описать расширение Вселенной

Что это за НЛО замечен над штатом Нью-Йорк

Эксцентриситет орбиты создал океан на Мимасе

Более четверти россиян верят в существование инопланетян

Гигантские человеческие скелеты в пещере Лавлок

Глобальное потепление лишит Антарктиду 76% метеоритов

Девочки-близнецы испытывают одинаковые чувства

Древнеиндийская мандала в районе линий Наска

Древние легенды и мифы рассказывают о ануннаках

Женщина чудом выжила после удара молнии

ИИ может притворяться более глупым, чем есть на самом деле

История об оборотнях пронизана загадками и тайнами

Клетки поджелудочной железы пересадят от свиньи человеку

Космические кладбища, затмение и ждать ли НЛО

Космические силы США планируют провести учения на орбите

Магическая сила, делающее тело неуязвимым

Маленькие человечки похитили мужчину

Под Уфой заметили НЛО

Таинственные лабиринты Чинканас

Тайна упавшей в Омске кометы и 17000 фото НЛО

Тайны европейских подземных тоннелей

Тело фанатки вампиров нашли обескровленным

Экстрасенс нашел место захоронения пропавшего мальчика

Гильотинные ножницы по металлу. Назначение и критерии выбора

Как выбрать массажное кресло

Франшиза CyberSeller под управлением Азата Аширова

Большинство людей хотят заниматься сексом с роботами

Будущие эпидемии могут возникнуть из-за ИИ

В Башкирии жители заметили НЛО в небе

В новом отчете Пентагона по НЛО есть серьезные недостатки

Вычисление точных размеров экзопланет

Зонд для поисков жизни на спутниках Юпитера

Кислород и углерод улетучиваются из магнитосферы Венеры

Мы не готовы к вторжению инопланетян

НЛО замечен небе над Екатеринбургом

Новая идея для космических солнечных батарей

Обнаружены звездные ветры от трех солнцеподобных звезд

Поиски неуловимого Лох-Несского чудовища

Призрак опрокидывает напитки в одном из пабов Британии

Странный сигарообразный НЛО над шоссе в Миссури

Существо-муравей замечено на Марсе

Тёмная материя повышенной плотности существует

Ужасающая реальность ядерной радиации

Уэльс - горячая точка внеземной активности

Человек-сатана сменил имя на Дьявол

Ярчайший гамма-всплеск произошел из-за коллапса звезды

Беспроводная передача энергии поможет изучить Луну

Бывшая жена призрака стала ведьмой

В поисках асимметрии между материей и антивеществом

Какая часть атмосферы Венеры образуется за счет вулканов

Наблюдения НЛО в Канаде продолжаются

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища

Необъяснимая аномалия вблизи Антарктиды движется на север

Новый сейсмодатчик для обнаружения лунотрясений

Порнозвезда рассказала о своем столкновении с призраками

Раскрывая секреты НЛО. Взгляд доктора Стивена Грира

Солнечные паруса нового поколения готовы к запуску

Столкновение звезд раскрывает звездную тайну

Терминаторы могут появиться уже в следующем году

Триггеры нового поколения для детекторов ЦЕРН

Удивительные горячие точки НЛО в Техасе

Ученые БАК изучают звездные пути инопланетян

Физика и математика стоящие за 'Задачей трех тел'

Человек появился спустя 30 лет без памяти

Черная дыра замечена вблизи Кейптауна

Черный НЛО замечен над океаном около Тампы

Для изучения астероидов потребуются разумные зонды

Доказательство путешествий во времени

Дьявол будет парить в вышине, вызывая изумление

Если на Европе и есть гейзеры, то они очень слабые

Затмения лежат в основе усилий по изучению экзопланет

ИИ может воспроизвести голос любого человека

Как искусственные сотрудники повлияют на живых

Конспирологи опасаются демонических порталов

Люди плохо разбираются в теориях заговора

Новая свидетельница похищения инопланетянами в Паскагуле

Обнаружена новая молодая и теплая экзопланета

Питательные вещества для жизни на экзопланетах

Платформа из графита левитирует без электричества

Пугающая деталь в паспорте Нео

Роль Млечного Пути в древнеегипетской мифологии

Создатель аугментов вернулся к работе

Техас заменяет тысячи экзаменаторов-людей на ИИ

Технологии НАСА помогают защититься от лунной пыли

Фирма Synchron начинает испытания мозговых чипов на людях

Что будет с Землей, когда погаснет Солнце

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией

Биокомпоненты оказались стабильны в атмосфере Венеры

В Сочи корабли полетели над морем

Звезда бросает вызов происхождению быстрых радиовсплесков

НЛО в Розуэлле по-прежнему окутывает Вашингтон

Паранормальная природа встреч с НЛО и связь между ними

Почему так трудно бурить на поверхности планет

Разоблачители и поиск внеземной жизни

Самое необычное место для отдыха в Колорадо

Смотрите фильмы о непознанном на Netflix

Создали метажидкость с программируемыми свойствами

Тайна мумии русалки раскрыта

Тайна однобокой геологии Луны

Теории заговора вокруг Георга III и королевы Шарлотты

Ужасные рога мужчины-дьявола и женщины-носорога

Ученые БАК пытаются открыть пути инопланетян

Четыре ключевых вопроса об инопланетных технологиях

Что мы могли бы построить из лунного реголита

Южнокорейский зонд приняли за НЛО

Я был похищен долговязыми инопланетянами

Подписка на новости
Наверх