Sunkiųjų elementų, einančių per tranzitines planetas, ir jų tėvų metalizmo koreliacija. Vaizdo kreditas: A&A. Spustelėkite norėdami padidinti
Iš 188 atrastų ekstrasoliarių planetų 10 yra tranzitinės; matome juos, nes jie pritemdo savo tėvo žvaigždę eidami priekyje. Tai suteikia astronomams galimybę ištirti tikrąją šių planetų sudėtį. Europos astronomai išsiaiškino, kad šių „karštų Jupiterių“ metalo kiekis priklauso nuo metalo kiekio jų pagrindinėje žvaigždėje, o tai keičia jų šerdies dydį.
Europos astronomų komanda, vadovaujama T. Guillot (CNRS, Cote d’Azur observatorija, Prancūzija), paskelbs naują Pegasidų (dar vadinamų karštais Jupiteriais) fizikos studiją astronomijoje ir astrofizikoje. Jie nustatė, kad sunkiųjų elementų kiekis Pegasiduose yra susijęs su jų tėvų žvaigždžių metališkumu. Tai yra pirmasis žingsnis siekiant suprasti fizinę ekstrasoliariųjų planetų prigimtį.
Iki šiol astronomai atrado 188 išorines planetas, iš kurių 10 yra žinomos kaip „tranzitinės planetos“. Šios planetos eina tarp savo žvaigždės ir mūsų kiekvienoje orbitoje. Atsižvelgiant į dabartinius techninius apribojimus, vienintelės tranzitinės planetos, kurias galima aptikti, yra milžiniškos planetos, kurios skrieja arti savo motininės žvaigždės, vadinamos „karštaisiais Jupiteriais“ arba Pegasidais. Dešimt iki šiol žinomų tranzitinių planetų turi masę nuo 110 iki 430 žemės masių (palyginimui, Jupiteris, turintis 318 žemės masių, yra pati masiškiausia planeta mūsų Saulės sistemoje).
Nors tranzitinės planetos yra retos, jos yra svarbiausios norint suprasti planetų susidarymą, nes jos yra vienintelės, kurioms nustatyti galima tiek masė, tiek spindulys. Iš esmės gautas vidutinis tankis gali apriboti jų bendrą sudėtį. Tačiau norint paversti vidutinį tankį į visuotinę kompoziciją, reikia tikslių planetų vidinės struktūros ir evoliucijos modelių. Padėtį apsunkina mūsų santykinai menkos žinios apie materijos elgesį esant aukštam slėgiui (slėgis milžiniškų planetų interjeruose daugiau nei milijoną kartų viršija atmosferos slėgį Žemėje). Iš devynių tranzitinių planetų, kurios buvo žinomos iki 2006 m. Balandžio mėn., Tik mažiausio masyvo planeta galėtų būti patenkinamai nustatyta. Buvo parodyta, kad ji turi didžiulę sunkiųjų elementų šerdį, maždaug 70 kartų didesnę už Žemės masę, su 40 žemės masės vandenilio ir helio apvalkalu. Iš likusių aštuonių planetų buvo nustatyta, kad šešios daugiausia sudarytos iš vandenilio ir helio, kaip Jupiteris ir Saturnas, tačiau jų šerdies masės nepavyko nustatyti. Buvo nustatyta, kad paskutiniai du yra per dideli, kad juos būtų galima paaiškinti paprastais modeliais.
Tristanas Guillotas ir jo komanda, pirmą kartą įvertinę juos kaip ansamblį ir įvertinę anomaliai dideles planetas, nustatė, kad devynios tranzitinės planetos pasižymi vienodomis savybėmis, o jų šerdies masė svyruoja nuo 0 (nėra šerdies, arba maža). iki 100 kartų didesnė už Žemės masę ir aplinkinį vandenilio bei helio apvalkalą. Todėl kai kuriuose pegasiduose turėtų būti didesnis nei tikėtasi sunkiųjų elementų kiekis. Palyginę sunkiųjų elementų masę Pegaside ir pradinių žvaigždžių metališkumą, jie taip pat nustatė, kad egzistuoja koreliacija su planetomis, gimusiomis aplink žvaigždes, kurių metalai yra tokie turtingi kaip mūsų Saulė ir kurie turi mažus branduolius, o planetos, skriejančios aplink žvaigždes kuriuose yra du ar tris kartus daugiau metalų, yra daug didesnės šerdies. Jų rezultatai bus paskelbti žurnale „Astronomy & Astrophysics“.
Planetų formavimo modeliams nepavyko numatyti, koks yra sunkiųjų elementų kiekis, rastas daugelyje planetų, todėl šie rezultatai reiškia, kad juos reikia peržiūrėti. Žvaigždžių ir planetų kompozicijos ryšį turi patvirtinti tolesni tranzitinių planetų atradimai, tačiau šis darbas yra pirmasis žingsnis tiriant ekstrasoliarių planetų fizinę prigimtį ir jų susidarymą. Tai paaiškintų, kodėl tranzitines planetas taip sunku rasti. Kadangi daugumos pegasidų branduoliai yra palyginti dideli, jie yra mažesni nei tikėtasi ir juos sunkiau aptikti tranzitu priešais žvaigždes. Bet kokiu atveju tai yra labai perspektyvu spalio mėnesį pradėsiančiai CNES kosmoso misijai COROT, kuri turėtų atrasti dešimtis tranzitinių planetų, įskaitant mažesnes ir per toli nuo savo žvaigždės besisukančias planetas, kurios būtų aptiktos nuo žemės paviršiaus, ir apibūdinti jas. .
Kas iš dešimtosios tranzitinės planetos? XO-1b buvo paskelbtas visai neseniai. Taip pat nustatyta, kad ji yra anomaliai didelė planeta, skriejanti aplink saulės metalų žvaigždę. Modeliai reiškia, kad jis turi labai mažą šerdį, todėl šis naujas atradimas sustiprina siūlomą žvaigždžių-planetų metališkumo koreliaciją.
Originalus šaltinis: NASA Astrobiologija
