Чому суперземель певного розміру так мало в Чумацькому Шляху: з'явилася нова відповідь

Планети в добре розвинених зоряних системах мають стабільні орбіти, за якими вони обертаються навколо своїх зірок. Але деякі ознаки дають змогу припустити, що частина планет все ж мігрує ближче до зірки або далі від місця свого народження. Така міграція зможе пояснити той факт, що астрономи виявили дуже мало планет, які в 1,5 — 2 рази більші за Землю. Хоча планет, які менші або більші за цей діапазон виявлено багато. Результати нового дослідження представлені в журналі Nature Astronomy, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Те, що планет, які більші за Землю в 1,5 — 2 рази, бракує нашій галактиці, вчені з'ясували в 2010-х роках. Попередньо астрономи припустили, що цей розрив у розмірах суперземель пояснюється тим, що планети можуть втрачати частину своєї атмосфери через опромінення зірки.

Але вже 40 років як відомо про те, що планети можуть мігрувати у своїх зоряних системах і опинятися не там, де вони з'явилися. Автори нового дослідження припускають, що така планетарна міграція може відігравати важливу роль у причинах відсутності планет вищевказаного розміру.

У діапазоні розмірів, що оточує розрив, знаходяться два різних типи екзопланет. З одного боку, знаходяться кам'янисті планети, які можуть бути більш масивними, ніж Земля, і тому називаються суперземлями. З іншого боку, астрономи все частіше відкривають міні-Нептуни, які в середньому трохи більші за суперземель. Але в Сонячній системі немає таких планет, а тому немає повної впевненості в їхній структурі та складі. Але астрономи впевнені, то ці планети мають більшу атмосферу, ніж кам'янисті планети.

Як показує моделювання, еволюція міні-Нептунів після їхнього народження робить значний внесок у спостережуваний розрив розмірів планет. У холодних регіонах, де формуються такі планети, вони отримують мало тепла від своїх зірок і повинні мати розміри, які відповідають розриву. Коли ці планети починають міграцію ближче до своїх зірок, то лід на їхній поверхні тане й утворюється більша атмосфера з водяної пари. Таким чином планети збільшуються в розмірах і стають більшими за Землю, більш ніж у 2 рази.

Але водночас, як показує моделювання, кам'янисті планети можуть втрачати свою атмосферу під час зближення із зіркою і таким чином їхній початковий розмір стає меншим. Тобто обидва ці механізми призводять до відсутності планет розміром, більшим за Землю, у діапазоні 1,5 — 2 рази, вважають учені.

Варто сказати, що це теоретичне дослідження, засноване на даних спостережень, в якому було використане моделювання формування і подальшої еволюції планет.

Також учені кажуть, що існує ймовірність того, що в деяких зоряних системах навіть у холодних регіонах існують суперземлі, де тепло зірки настільки сильне, що може допомагати воді існувати в рідкому вигляді. З огляду на те, що такі планети не сильно більші за Землю, там можуть бути глибокі океани та навіть потенційне позаземне життя.

Як уже писав Фокус, астрофізики розгадали багаторічну загадку "сірчаної аномалії" в космосі. Вчені нарешті змогли розкрити секрет зниклої сірки в планетарних туманностях.