«Отсутствующие» планеты. Исследователи нашли решение многолетней загадки

Экзопланеты размером в 1,5 — 2 раза больше радиуса Земли попадают в визир астрономов весьма редко. И вот только теперь исследователям, похоже, удалось выяснить, почему.

То, что планет, которые в 1,5 — 2 раза больше радиуса Земли, очень мало, уже давно вызывало удивление и недоумение ученых-астрономов. Но при этом планет размером побольше и поменьше известно уже достаточно много. Почему это так, исследователи попытались объяснить, основываясь на данных телескопа «Кеплер». И это, возможно, станет решением многолетней загадки, которая как раз и крутится вокруг отсутствия таких экзопланет.

«Отсутствующие» планеты. Исследователи нашли решение многолетней загадки

2

Телескоп «Кеплер» предоставил интересные данные для изучения экзопланет. © Getty Images/Lev Savitskiy

Что такое экзопланета?

Внесолнечная планета или экзопланета — это планета, которая не принадлежит Солнечной системе, то есть вращается вокруг звезды, которая не является Солнцем. По состоянию на 25 марта 2021 года известно 4700 внесолнечных планет в 3472 различных планетных системах.

Экзопланеты: телескоп «Кеплер» решает головоломки

Астрономы уже давно обнаружили непонятную и немалую брешь. При этом речь идет об «отсутствующих» экзопланетах — своего рода недостающем звене в размерной шкале таких космических тел. С одной стороны — это так называемые суперземли, которые в 1,5 раза превышают радиус Земли. С другой стороны, сюда относятся и более крупные планеты с газовой оболочкой, так называемые «суб-Нептуны», которые обычно имеют радиус более чем в два раза больше радиуса Земли. Тревор Дэвид из Центра вычислительной астрофизики (CCA) в Институте Флэтайрон в Нью-Йорке и его команда исследовали, изменяется ли разница в радиусах в зависимости от возраста планет.

В итоге они получили следующее:

● Радиус суперземель в 1,5 раза превышает радиус Земли.
    
● Радиус суб-Нептунов в 2 раза превышает радиуса Земли.
    
● Между этими двумя порядками величин экзопланет почти нет.

В рамках своего исследования ученые предположили, что некоторые суб-Нептуны за миллиарды лет резко уменьшаются в размерах, в результате  того, что их атмосферы улетучиваются и оставляют после себя только твердое ядро. При быстром в космических масштабах выходе газа газовые экзопланеты фактически могли бы «перепрыгивать» разницу в радиусах и превращались бы в суперземли.

«Суть в том, что планеты — это не статические сферы из камня и газа, какими мы их иногда представляем», — говорит Дэвид. В ряде ранее предложенных моделей атмосферных потерь «некоторые из этих планет были в начале своей жизни в десять раз больше, чем в ее конце».

Это могло привести к «скачку»

Собранные результаты подтверждают два предположения, которые могут рассматриваться причиной этого явления: остаточное тепло от образования планет и интенсивное излучение родительских звезд. В обоих случаях энергия может быть добавлена к атмосфере суб-Нептуна, который затем может выпустить содержащийся в нем газ в космос.

«Оба эффекта, вероятно, важны, — говорит Дэвид, — но нам нужны более сложные модели, чтобы точно понять, насколько каждый из них вносит свой вклад в жизненный цикл планеты и когда». Но пока еще неизвестно, не изменятся ли выводы команды в ходе дальнейших исследований.

Однако исследования затрагивают не только экзопланеты и суперземли из далеких звездных систем. Ведь и в нашей собственной Солнечной системе еще есть много того, что предстоит открыть.

 

Источник