Корелация между тежките елементи при преминаване на планети и металичността на техните родители. Кредит за изображение: A&A. Щракнете за уголемяване
От откритите 188 екстрасоларни планети 10 са транзитни; виждаме ги, защото затъмняват родителската си звезда, докато минават отпред. Това дава възможност на астрономите да проучат действителния състав на тези планети. Европейските астрономи откриха, че съдържанието на метали в тези „горещи юпитери“ зависи от количеството метал в родителската им звезда, което променя размера на техните ядра.
Екип от европейски астрономи, воден от Т. Гило (CNRS, Observatoire de la Cote d'Azur, Франция), ще публикува ново проучване на физиката на пегасидите (известно още като горещи юпитери) в „Астрономия и астрофизика“. Те открили, че количеството на тежки елементи в Пегасиди е свързано с металичността на техните родителски звезди. Това е първа стъпка в разбирането на физическата природа на екстрасоларните планети.
Досега астрономите са открили 188 екстрасоларни планети, сред които 10 са известни като "транзитни планети". Тези планети минават между тяхната звезда и нас на всяка орбита. Като се имат предвид настоящите технически ограничения, единствените преминаващи планети, които могат да бъдат открити, са гигантски планети, орбитиращи близо до родителската си звезда, известни като „горещи Юпитери“ или Пегасиди. Известните досега десет транзитни планети имат маси между 110 и 430 земни маси (за сравнение, Юпитер с 318 земни маси е най-масивната планета в нашата Слънчева система).
Макар и рядко, транзитните планети са ключът към разбирането на планетарното формиране, защото те са единствените, за които може да се определи както масата, така и радиусът. По принцип получената средна плътност може да ограничи глобалния им състав. Превеждането на средна плътност в глобална композиция обаче се нуждае от точни модели на вътрешната структура и еволюцията на планетите. Ситуацията се затруднява от сравнително ниските ни познания за поведението на материята при високо налягане (налягането във вътрешността на гигантските планети е повече от милион пъти повече от атмосферното налягане на Земята). От деветте транзитни планети, известни до април 2006 г., само най-малко масивната може да определи глобалния си състав задоволително. Показано е, че притежава масивна сърцевина от тежки елементи, около 70 пъти по-голяма от масата на Земята, с 40 обвивки на земна маса от водород и хелий. От останалите осем планети са установени, че шест са съставени предимно от водород и хелий, като Юпитер и Сатурн, но основната им маса не може да бъде определена. Последните две се оказаха твърде големи, за да се обяснят с прости модели.
Смятайки ги за ансамбъл за първи път и отчитайки аномално големите планети, Тристан Гилот и неговият екип установяват, че деветте транзитни планети имат хомогенни свойства, като масата на ядрото варира от 0 (без ядро или малка) нагоре до 100 пъти по-голяма от масата на Земята и заобикаляща обвивка от водород и хелий. Ето защо някои от пегасидите трябва да съдържат по-големи количества тежки елементи от очакваното. Когато сравняват масата на тежки елементи в Пегасидите с металичността на родителските звезди, те също откриват корелация, за да съществуват, с планети, родени около звезди, които са толкова богати на метали, колкото нашето Слънце и които имат малки ядра, докато планетите обикалят около звезди които съдържат два до три пъти повече метали имат много по-големи ядра. Резултатите от тях ще бъдат публикувани в Astronomy & Astrophysics.
Моделите за формиране на планети не успяха да предскажат голямото количество тежки елементи, открити по този начин в много планети, така че тези резултати предполагат, че те се нуждаят от преразглеждане. Корелацията между звездна и планетарна композиция трябва да бъде потвърдена от по-нататъшни открития на транзитни планети, но тази работа е първа стъпка в изучаването на физическата природа на екстрасоларните планети и тяхното формиране. Това би обяснило защо транзитните планети са толкова трудни за намиране, за начало. Тъй като повечето пегасиди имат сравнително големи ядра, те са по-малки от очакваното и по-трудно се откриват в транзит пред своите звезди. Във всеки случай това е много обещаващо за стартирането на космическата мисия на CNES COROT през октомври, което би трябвало да открие и да доведе до характеризиране на десетки транзитни планети, включително по-малки планети и планети, орбитиращи твърде далеч от звездата си, за да бъдат открити от земята. ,
Какво от десетата транзитна планета? XO-1b бе обявен съвсем наскоро и също така е установено, че е аномално голяма планета, обикаляща около звезда със слънчева металичност. Моделите предполагат, че тя има много малко ядро, така че това ново откритие засилва предложената звездно-планетарна метална корелация.
Оригинален източник: Астробиология на НАСА
