Планеты Солнечной Системы делятся на два вида: небольшие скалистые миры, подобные Земле и Марсу, и крупные - газовые гиганты, - такие, как Нептун и Юпитер. Новое исследование, основанное на анализе данных космического телескопа Kepler (Кеплер), говорит о том, что в экзопланетных системах может существовать и третий тип планет – «газовые карлики» среднего размера. Все зависит от того, к какой из трех основных групп (по составу) относится их звезда.
Ведущим автором исследования является ларс А. Бачхейв (Lars A. Buchhave), ученый из Гарвард-Смитсоновского Центра Астрофизики (CfA).
Телескоп Kepler находит экзопланеты методом транзитов, благодаря которому можно приблизительно установить размер планеты. Однако, чтобы определить, каков ее состав, нужно измерить массу и рассчитать плотность. Плотность скалистой планеты будет намного выше, чем плотность газового гиганта. К сожалению, чем меньше планета, тем сложнее измерить ее массу, особенно, если ее звезда – далекая и относительно тусклая.
Бачхейв и его коллеги измерили количество более тяжелых, чем гелий и водород, элементов (астрономы называют их металлами) в звездах, у которых, как они предполагали, могут быть экзопланеты в системе. Так как звезда и ее планеты формируются из одного диска вещества, «металличность» звезды является отражением протопланетного диска.
Команда исследовала спектры более 400 звезд, в системе которых было обнаружено более 600 экзопланет. Затем был проведен статистический тест, для того, чтобы определить, можно ли размеры планет разделить на естественные группы в зависимости от «металличности» их звезд.
Обнаружилось, что существуют две четкие границы – одна – планеты, в 1,7 раза больше Земли по размеру, и другая – планеты, больше ее в 3,9 раз. По мнению ученых, эти границы так же означают и разный состав. Планеты, размер которых меньше, чем 1,7 земного, скорее всего, будут скалистыми, а те, размер которых больше, чем 3,9 земного – по всей вероятности, представляют собой газовые гиганты.
А вот планеты, размер которых находится между 1,7 и 3,9 земного и были названы газовыми карликами, потому что они имеют плотные атмосферы из водорода и гелия. Скалистые ядра газовых карликов достаточно рано сформировались, чтобы притянуть некоторое количество газа, однако, им не удалось «дорасти» до размера газовых гигантов, таких, как Юпитер.
Кроме того, Бачхейв и его коллеги установили, что размер самых больших скалистых миров не фиксирован. Чем дальше находится планета от своей звезды, тем большего размера она может достичь до того, как образует плотную атмосферу и станет газовым карликом.
И, наконец, команде удалось выяснить, что звезды, в системе которых имеются небольшие похожие на Землю планеты, имеют «металличность», схожую с солнечной. Звезды, в системе которых имеются газовые карлики, будут немного более богаты металлами, а звезды, в системе которых имеются газовые гиганты, содержат наибольшее количество металлов, - примерно на 50 процентов больше, чем Солнце.
Источник: http://astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=6014 |
