Майже всі виявлені досі екстрасолярні планети були величезними, розмірами Юпітера і вище. Питання в тому, чи могли б планети розміром з меншими розмірами Землі протриматися в одних і тих же зіркових системах? Дослідники створили симуляцію, коли крихітні планети були розміщені в тій же системі, що і більші планети, щоб побачити, чи зможуть вони зібрати достатньо матеріалу, щоб стати таким же великим, як Земля. Вони виявили, що одна сусідня система - 55 Канкрі - могла сформувати земні планети, в яких жила значна кількість води.
Постійне відкриття планети-гіганта, що обертається навколо інших зірок, ніж наше Сонце, посилило міркування про те, що в сусідніх планетарних системах можуть існувати світи типу Землі, здатні підтримувати життя. Зараз дослідники, що виконують комп’ютерне моделювання чотирьох сусідніх систем, що містять планети-гіганти розміром з Юпітер, знайшли таку, яка могла б сформувати землеподібну планету з належними умовами для підтримки життя.
Друга система, ймовірно, має пояс із скелястих тіл розміром з Марс або менше. Інші два, як показують моделі, не мають належних умов для формування планети розміром Землі. Кожна система лежить протягом 250 світлових років від Землі (світловий рік становить приблизно 5,88 трильйона миль). Астрономи вже знайшли докази того, що кожна система містить принаймні дві планети-гіганти про масу Юпітера, які мігрували близько до зірок, можливо, настільки ж близькі, як Меркурій до сонця.
Для кожної з чотирьох систем дослідники провели 10 комп'ютеризованих моделювань, які розміщували в системі маленькі ембріони планети або протопланети, щоб побачити, чи здатні вони зібрати більше матеріалу та сформувати справжню планету розміром із Землю. Кожне моделювання передбачало однакові умови в планетарній системі, за винятком того, що положення та маса кожної протопланети незначно були змінені, - сказав Шон Реймонд, докторальний дослідник Університету Колорадо, який брав участь у роботі, будучи докторантом астрономії в університет Вашингтона.
Реймонд є головним автором статті, що описує дослідження, опубліковані в червні в Astrophysical Journal. Співавторами є Рорі Барнс, докторський науковий співробітник університету Арізони, який також брав участь у роботі, будучи докторантом з астрономії СШ, та Натан Кайб, докторант з астрономії. Робота фінансувалася Національною адміністрацією з питань аеронавтики та космосу, Інститутом астробіології НАСА та Національним науковим фондом.
"Захоплююче, що на наших моделях показана заселена планета, планета з масою, температурою та вмістом води, схожа на земну, могла б сформуватися в одній з перших виявлених позасонячних багатопланетних систем", - сказав Барнс.
Останні дослідження показують, що у багатьох відомих позасонячних планетарних системах є достатньо стабільні регіони для підтримки планет від маси Землі до Сатурна. Моделі UW перевіряли формування планет у системах 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 та HD 74156. Дослідники припускали, що системи є повноцінними, а орбіти їх гігантських планет добре встановлені. Вони також припускали умови, які могли б утворити невеликі тіла, які могли б перетворитися на скелясті планети, схожі на Землю.
У моделях вчені розмістили ембріони планет розміром місяця між гігантськими планетами і дозволили їм розвиватися протягом 100 мільйонів років. З урахуванням цих припущень вони виявили земні планети, сформовані легко в 55 Канкрі, іноді зі значною водою та орбітами в зоні заселення системи. Вони виявили, що HD 38529, ймовірно, підтримуватиме астероїдний пояс і тіла розміром з Марс або менші розміри, але немає помітних планет земної групи. Немає планет, сформованих у форматі HD 37124 та HD 74156.
"Найбільше мене здивувало те, що я бачив систему, яка формувала лише планети розміром з Марс або менше", - сказав Реймонд. "Все, що стало занадто великим, було б нестабільним, тому було скупчення безлічі менших протопланет, можливо, на десяту частину розміру Землі"
Кайб сказав, що моделі показали, що умови можуть залишатися досить стабільними протягом 100 мільйонів років, щоб планетарний ембріон мав шанс зібрати більше речовини і перетворитися в тіло розміром з Місяця або Марса. "У нашій ранній системі, мабуть, так виглядала наша внутрішня Сонячна система із сотнями тіл такого розміру", - сказав він
Екстрасолярні планети були відкриті з більшою частотою в останні роки завдяки методикам, які виявляють планети-гіганти за своїм гравітаційним впливом на батьківські зірки. Невідомо, як еволюціонують планети-гіганти, але, як вважається, вони утворюються далеко від зірок-господарів, а потім мігрують всередину, підштовхуючись газовими дисками, з яких вони утворилися. Якщо міграція відбудеться пізно в процесі розвитку системи, планети-гіганти можуть знищити більшість матеріалів, необхідних для побудови планет, подібних до Землі, сказав Реймонд. Він зазначив, що хоча наявність планет-гігантів досить добре встановлена, пройде деякий час, перш ніж можна буде виявити набагато менші планети розміром із Землею навколо інших зірок.
В іншому нещодавньому документі Реймонд провів більше 450 комп'ютерних моделювань для складання гігантських орбіт планети, які дозволяють формувати планети, схожі на Землю. Якщо планета-гігант буде занадто близькою, це не дозволить кам’янистому матеріалу накопичитися на планету розміру Землі. Це дослідження показало, що лише близько 5 відсотків відомих систем планети-гігантів, ймовірно, мають планети, подібні до Землі. Але через тривалий час спостереження та чутливе обладнання, необхідне для виявлення планет розміром Сатурна та Юпітера, можливо, в цій галактиці може бути багато планетарних систем, таких як наша.
Оригінальне джерело: Новини UW
