|
Планетные системы делятся на два отдельных семейства
|
|
|
|
Международная исследовательская группа под руководством Итальянского национального института астрофизики (INAF) проанализировала выборку из 300 наиболее изученных планетных систем из более чем 1000 известных в Млечном Пути и обнаружила, что все обнаруженные на данный момент многопланетные системы принадлежат к двум различным «семействам».
|
|
|
|
Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, впервые демонстрирует истинную «генетическую связь» между родительской звездой и ее планетами, которая влияет на формирование, динамическую эволюцию и будущую стабильность всей планетной системы.
|
|
|
|
Первое семейство состоит из широких и массивных систем, общая масса которых в 2–10 раз превышает массу Солнечной системы. Эти системы вращаются вокруг звезд, которые массивнее и богаче металлами (то есть элементами, отличными от водорода и гелия), чем наше Солнце. Второе семейство включает компактные системы с меньшей массой, состоящие из планет с сопоставимыми массами и размерами — так называемая конфигурация «горошины в стручке».
|
|
|
|
Эти планеты вращаются вокруг звезд с массой и металличностью, равными или меньшими, чем у Солнца, на расстояниях, которые в большинстве случаев намного меньше расстояния от Меркурия до Солнца.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы их различить, исследователи использовали ряд параметров, позволяющих сравнивать характеристики столь непохожих друг на друга систем. Например, системы из первого семейства имеют высокую «динамическую температуру».
|
|
|
|
Эта характеристика, измеряемая параметром, который количественно определяет отклонение системы от невозмущённой конфигурации, в которой все круговые орбиты лежат в одной плоскости, указывает на то, что в прошлом система пережила периоды сильной гравитационной нестабильности, гигантских столкновений и выброса планет. Системы из второго семейства, напротив, демонстрируют менее бурную динамическую историю, более близкую к истории нашей Солнечной системы.
|
|
|
|
Свойства звёзд определяют судьбу планет.
|
|
|
|
"Мы начали с фундаментального вопроса: что определяет характеристики планетных систем в том виде, в каком мы их наблюдаем сегодня? Формируются ли они при рождении или эволюционируют с течением времени? В итоге оказалось, что истина лежит где-то посередине", — объясняет Диего Туррини, научный сотрудник INAF и соавтор статьи.
|
|
|
|
"Наши результаты показывают, что существует генетическая связь между планетными системами и их звёздами и что в зависимости от звезды, вокруг которой они сформировались, эта связь также определяет их судьбу."
|
|
|
|
Даже незначительные изменения в условиях формирования планет, обусловленные различными свойствами звезд, могут радикально изменить природу формирующейся системы и ее будущую эволюцию, определяя, будут ли для нее характерны фазы выраженной нестабильности и гигантских столкновений.
|
|
Как отличить реальные различия от пределов наблюдений
|
|
|
|
"Основная трудность при анализе данных заключалась в определении того, были ли эти два семейства планетных систем реальными или просто иллюзией, созданной технологическими ограничениями современных методов наблюдений", - добавляет Камилла Даниельски, исследователь из Университета Валенсии, бывший научный сотрудник INAF и соавтор работы.
|
|
|
|
"В конце концов, стало ясно, что эффекты отбора выступают в качестве верхушки айсберга, раскрывая существование гораздо более глубоких структурных различий между этими системами".
|
|
|
|
Серия численных симуляций, исследующих эволюцию планетных систем с различными начальными условиями, также была необходима для доказательства этой гипотезы.
|
|
|
|
"Сценарии, которые наилучшим образом воспроизводят динамические свойства семейства больших и массивных систем, - это те, в которых системы нестабильны с самого рождения", - подчеркивает Даная Полихрони, исследователь INAF, которая руководила этой частью исследования. "Большое количество материала, из которого формируются планеты вокруг своих звезд-хозяев, приводит к тому, что они рождаются слишком большими, что не позволяет системе оставаться стабильной".
|
|
|
|
Это открытие проясняет, как окружающая звездная среда напрямую влияет на судьбу планет и на то, смогут ли они стать обитаемыми. Понимание этой связи необходимо для поиска планетных систем, похожих на Солнечную, и потенциально обитаемых планет, таких как Земля.
|
|
|
|
Источник
|
