Примітка редактора: Це гостьове повідомлення написав Енді Томасвік, інженер-електрик, який слідкує за космічною наукою та технікою.
Як колись чудово зазначав астроном Карл Саган, "ми всі зроблені з зірок". Так само і безліч позасонячних планет, які в даний час виявляються захоплюючими темпами. Що Саган мав на увазі, це те, що всі елементи, важчі за водень та гелій, загальновідомі астрофізикам як «метали», повинні бути створені у внутрішніх печах зірок. Але для того, щоб зірки створили ці важчі елементи, потрібен час, і оскільки вони потрібні для запуску планет, ці часові проміжки могли б мати великий вплив на формування Сонячної системи.
Нові дослідження під керівництвом Копенгагенського університету за допомогою Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики проливають деяке світло на ці періоди часу. У доповіді, нещодавно представленій на засіданні Американського астрономічного товариства, Ларс Буххаве та його команда відібрали більше 150 зірок із відомими планетарними системами, які були каталогізовані місією NASA Kepler. Потім вони вивчали вміст металів цих зірок і розмір планет у їх сонячних системах. Вони виявили, що планети-гіганти з більшою ймовірністю утворюватимуться навколо зірок, багатих металами, тоді як земні планети мають однакову ймовірність навколо зірок, багатих металами, або бідних металами.
Як пояснює команда, причина цього акуратно вписується в модель «планетарного нарощення» планетарного формування. Кожен газовий гігант має металеве ядро, навколо якого накопичується водень та гелій. Однак якщо навколо не буде ядра для збирання, світліші елементи будуть здуті зоряним вітром, поки зірка ще відносно молода. Якщо зірка має достатньо високий вміст металу, її потенційні планети зможуть швидко сформувати велике металеве ядро, перш ніж вітри виконають свою роботу. Тоді ядро гравітаційно приверне до себе газ, що залишився, і народиться новий газовий гігант.
З іншого боку, утворення планет земної кулі не залежить від гелію та водню і тому не підпадає під однакові часові обмеження. Якщо зірка має менший вміст металу, то для формування планет Землі може знадобитися більше часу, але всі інгредієнти все ще є. По суті, немає верхньої межі часу для формування наземної планети, тоді як газовий гігант повинен швидко розвиватися, щоб утримувати водень та гелій у пастці Сонячної системи.
Як і всі хороші дослідження, ці результати відкривають ще багато питань. Наскільки швидко має бути стержня газового гіганта, перш ніж його матеріал втрачається? Чи набагато поширеніші планети Землі з огляду на їх більші часові масштаби створення та більш численні потенційні батьківські зірки? Майбутня робота над надсонячними планетарними системами може допомогти надати більше відповідей.
Заголовок зображення: Концепція цього художника показує новостворену зірку, оточену закрученим протопланетним диском пилу та газу. Кредит: Копенгагенський університет / Ларс Буххаве
Джерело: Гарвард-Смітсоніанський центр астрофізики
