В нашей галактике возможно есть планеты, которые на миллиарды лет старше Земли

Создание твердых планет (планет земной группы) требовало сырья, которого не было в ранней истории Вселенной. Большой взрыв заполнил пространство водородом и гелием. Химические элементы, такие как кремний и кислород — ключевые компоненты горных пород — в течение долгого времени выплавлялись в звездах. Но как долго это длилось? Сколько таких тяжелых элементов требуется для образования твердых планет?

Исследования показали, что газовые гиганты размером с Юпитер, как правило, формируются вокруг звезд, содержащих больше тяжелых элементов, чем у Солнца. Тем не менее, исследование, завершенное командой астрономов в прошлом году, обнаружило, что планеты меньше Нептуна расположены вокруг широкого спектра звезд, в том числе с меньшим количеством тяжелых элементов, чем у Солнца (а значит и более молодых). Это означает, что скалистые миры, подобные Земле, могли сформироваться раньше, чем предполагалось до сих пор.

«Эта работа показывает, что скалистые миры могли формироваться практически в любой момент истории нашей галактики», заявил астроном Дэвид Латам (David Latham) Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. «Вам не нужно много предыдущих поколений звезд.» Латам играл ведущую роль в исследовании, которым руководил Ларс Бучхав (Lars A. Buchhav) из Копенгагенского университета, и которое было опубликовано в журнале Nature.

Астрономы называют химические элементы тяжелее водорода и гелия «металлами». Они измеряют содержание «металлов» в других звездах, используя Солнце в качестве ориентира. Звезды с более тяжелыми элементами считаются богатыми «металлами», в то время как звезды с меньшим количеством тяжелых элементов считаются бедными «металлами».

На основе данных космического телескопа Кеплер, Латам и его коллеги обследовали более 150 звезд, которые имеют планеты. Они измерили содержание в них тяжелых элементов и увязали его с размерами соответствующих планет. Крупные планеты, как правило, вращаются вокруг звезды с уровнем содержания «металлов» как у Солнца или выше. Однако, миры меньшего размера были обнаружены вокруг звезд как богатых «металлами», так и бедных. «Планеты-гиганты предпочитают богатые «металлами» звезды. Небольшие — нет», пояснил Латам.

Обнаружено, что планеты земной группы образуются в широком диапазоне содержания «металллов» в звездах, вокруг которых они вращаются — включая системы только с одной четвертью содержания тяжелых металлов у Солнца.

Данное открытие говорит  в пользу модели формирования планет под названием «аккреция ядра» . В этой модели протопланетная пыль скапливается в планетезималях размером с милю, которые затем слипаются в полноценные планеты. Самые большие, массой в 10 земных, могут собрать окружающий водород и стать газовым гигантом.

Ядро газового гиганта должно сформироваться быстро, так как водород в протопланетном диске рассеивается под воздействием звездных ветров в течение всего нескольких миллионов лет. Относительно более высокое содержание тяжелых элементов возможно способствует образованию крупных ядер, объясняя, почему больше шансов обнаружить газовый гигант, вращающийся вокруг богатой «металлами» звезды. По словам Латама, «данный результат согласуется с базовой моделью формирования планет естественным образом».

The Daily Galaxy

0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


+ 8 = пятнадцать