Астрономы раскрыли тайну необычных экзопланет
Последние десятилетия «охоты за экзопланетами» позволили ученым намного лучше понять эволюционные пути, ведущие к нынешней архитектуре нашей планетной системы, а также других обнаруженных систем.
Поразительно, но архитектура нашей Солнечной системы, кажется, сильно отличается от конфигураций других систем в окрестностях Галактики. Например, была обнаружена значительная часть массивных планет, подобных Юпитеру, вращающихся в областях, очень близких к звезде, в отличие от того, что указывают модели формирования планет: планеты-гиганты должны формироваться в наиболее периферийных областях протопланетного диска.
Стоит отметить, что очевидный переизбыток таких планет связан с предвзятостью наблюдений: чувствительность устройств, используемых для обнаружения экзопланет, ограничена, и пока они просто способны с большей легкостью распознавать самые известные экзопланеты, а именно большие планеты (по массе и размеру), вращающиеся очень близко к своей звезде.
Эти характеристики гарантируют, что они затмевают большую часть звездного диска, когда планета пересекает ее перед звездой, в дополнение к тому, что они создают хорошее гравитационное притяжение к звезде, которое модно обнаружить, измерив лучевую скорость звезды. В любом случае, эта популяция поднимает важные вопросы о том, как эти архитектуры были сформированы, и какова будет судьба этих экзопланет с очень короткими орбитальными периодами.
Недавнее исследование, проведенное докторантом Хайме А. Альварадо Монтесом из Центра астрономии, астрофизики и астрофотоники Университета Маккуори в Австралии, позволило больше узнать о судьбе этих аномальных планет, известной как «экзопланеты со сверхкоротким орбитальным периодом» — USP. Эти планеты вращаются вокруг своей звезды за время, меньшее, чем один земной день, по почти круговым орбитам и, возможно, связаны с приливом, то есть всегда показывают одно и то же лицо к звезде на протяжении всей своей орбиты, точно так же, как наша Луна по отношению к Земле.
Исследование, которое недавно было принято к публикации в престижном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), обновляет ранее существовавшие модели, описывающие приливное взаимодействие между планетой и звездой.
В рамках этого исследования изучается сила, создаваемая взаимной деформацией, испытываемой телами в результате их гравитационного взаимодействия, когда они вращаются, движутся и стареют. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы ограничить скорость, с которой орбиты USP сокращаются (говорят, что планета мигрирует) до тех пор, пока они не будут поглощены их собственными звездами или нарушены гравитационными силами.
Альварадо-Монтес, руководитель проекта, заявил: «Моделирование скорости миграции экзопланет дает нам более точные модели прогнозирования, позволяющие узнать судьбу этих экзопланет. Такие модели могут становиться все более сложными, поскольку мы должны учитывать несколько эффектов, связанных со звездой и планетой. Эти эффекты могут быть связаны с изменениями скорости вращения планет, эффективностью рассеивания энергии, связанной с деформациями звезды и планеты вместе с их потерей массы, и магнитным полем звезды. На сегодняшний день у нас есть мощные инструменты, которые десятилетиями отслеживают некоторые из этих экзопланет, измеряя вариации их орбитальных периодов. Эти измерения, интерпретированные с помощью моделей, подобных представленным в этом исследовании».
В частности, представленная работа предсказывает прогрессивный сдвиг периодичности прохождения двух массивных экзопланет USP, WASP 19b и NGTS 10b, объектов, которые обращаются вокруг своей звезды примерно каждые 20 часов. Эти периоды указывают на то, что они расположены на очень близком расстоянии от своей звезды, поэтому температура их поверхности чрезвычайно высока.
Кроме того, модель этой работы предсказывает более высокую скорость орбитальной миграции для первого и более низкую для последнего по сравнению с предыдущими аналогичными исследованиями. Эти прогнозы могут быть подтверждены в текущем десятилетии.
Поразительно, но архитектура нашей Солнечной системы, кажется, сильно отличается от конфигураций других систем в окрестностях Галактики. Например, была обнаружена значительная часть массивных планет, подобных Юпитеру, вращающихся в областях, очень близких к звезде, в отличие от того, что указывают модели формирования планет: планеты-гиганты должны формироваться в наиболее периферийных областях протопланетного диска.
Стоит отметить, что очевидный переизбыток таких планет связан с предвзятостью наблюдений: чувствительность устройств, используемых для обнаружения экзопланет, ограничена, и пока они просто способны с большей легкостью распознавать самые известные экзопланеты, а именно большие планеты (по массе и размеру), вращающиеся очень близко к своей звезде.
Эти характеристики гарантируют, что они затмевают большую часть звездного диска, когда планета пересекает ее перед звездой, в дополнение к тому, что они создают хорошее гравитационное притяжение к звезде, которое модно обнаружить, измерив лучевую скорость звезды. В любом случае, эта популяция поднимает важные вопросы о том, как эти архитектуры были сформированы, и какова будет судьба этих экзопланет с очень короткими орбитальными периодами.
Недавнее исследование, проведенное докторантом Хайме А. Альварадо Монтесом из Центра астрономии, астрофизики и астрофотоники Университета Маккуори в Австралии, позволило больше узнать о судьбе этих аномальных планет, известной как «экзопланеты со сверхкоротким орбитальным периодом» — USP. Эти планеты вращаются вокруг своей звезды за время, меньшее, чем один земной день, по почти круговым орбитам и, возможно, связаны с приливом, то есть всегда показывают одно и то же лицо к звезде на протяжении всей своей орбиты, точно так же, как наша Луна по отношению к Земле.
Исследование, которое недавно было принято к публикации в престижном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), обновляет ранее существовавшие модели, описывающие приливное взаимодействие между планетой и звездой.
В рамках этого исследования изучается сила, создаваемая взаимной деформацией, испытываемой телами в результате их гравитационного взаимодействия, когда они вращаются, движутся и стареют. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы ограничить скорость, с которой орбиты USP сокращаются (говорят, что планета мигрирует) до тех пор, пока они не будут поглощены их собственными звездами или нарушены гравитационными силами.
Альварадо-Монтес, руководитель проекта, заявил: «Моделирование скорости миграции экзопланет дает нам более точные модели прогнозирования, позволяющие узнать судьбу этих экзопланет. Такие модели могут становиться все более сложными, поскольку мы должны учитывать несколько эффектов, связанных со звездой и планетой. Эти эффекты могут быть связаны с изменениями скорости вращения планет, эффективностью рассеивания энергии, связанной с деформациями звезды и планеты вместе с их потерей массы, и магнитным полем звезды. На сегодняшний день у нас есть мощные инструменты, которые десятилетиями отслеживают некоторые из этих экзопланет, измеряя вариации их орбитальных периодов. Эти измерения, интерпретированные с помощью моделей, подобных представленным в этом исследовании».
В частности, представленная работа предсказывает прогрессивный сдвиг периодичности прохождения двух массивных экзопланет USP, WASP 19b и NGTS 10b, объектов, которые обращаются вокруг своей звезды примерно каждые 20 часов. Эти периоды указывают на то, что они расположены на очень близком расстоянии от своей звезды, поэтому температура их поверхности чрезвычайно высока.
Кроме того, модель этой работы предсказывает более высокую скорость орбитальной миграции для первого и более низкую для последнего по сравнению с предыдущими аналогичными исследованиями. Эти прогнозы могут быть подтверждены в текущем десятилетии.
