Неотдавнашно моделиране на слънцеподобни звезди с планетарни системи установи, че система с четири скалисти планети и четири газови гиганта в стабилни орбити - и само слабо населен външен пояс на планетимаси - има само 15 до 25% вероятност да се развие. Въпреки че може да сте скептично настроени към валидността на модел, който поставя най-известната ни планетарна система в малко вероятната кошница, може да има някаква истина в това откритие.
Това моделиране е информирано от настоящата база данни на известни екзопланети и по друг начин се основава на някои разумни предположения prima facie. Първо се предполага, че газовите гиганти не са в състояние да се образуват в линията на замръзване на система - линия, отвъд която водородните съединения, като вода, метан и амоняк, биха съществували като лед. За нашата Слънчева система тази линия е около 2,7 астрономически единици от Слънцето - което е приблизително в средата на астероидния пояс.
Смята се, че газовите гиганти могат да образуват това далеч, тъй като за образуването им е необходим голям обем твърд материал (под формата на льдове), който след това се превръща в сърцевината на газовите гиганти. Въпреки че може да има точно толкова скалисти материали като желязо, никел и силиций извън линията на замръзване, тези материали не са достатъчно изобилни, за да играят съществена роля при формирането на гигантски планети и всякакви плацесимали, които биха могли да образуват, са или погълнати от гигантите, или хвърлени излязъл от орбита.
В рамките на линията на замръзване обаче, скалистите материали са доминиращата основа за формиране на планетата - тъй като повечето лек газ се издува извън региона със сила на звезден вятър и други леки съединения (като H2О и СО2) се поддържат само чрез натрупване в рамките на формиране на пластемасили от по-тежки материали (като желязо, никел и силикати). Скалистите планети със значителни размери вероятно биха се образували в тези региони в рамките на 10-100 милиона години след раждането на звездата.
Така че, може би малко парохимично, се приема, че започвате със система от три региона - вътрешна земна планета, образуваща регион, област, образуваща газов гигант и външна област от несвързани пластезимали, където гравитацията на звездата не е достатъчна, за да черпи материал да участват в по-нататъшно нарастване.
От тази база, Реймънд и др. Изпълниха набор от 152 варианта, от които излязоха редица широки правила. Първо, изглежда, че вероятността за поддържане на земните вътрешни планети е много зависима от стабилността на орбитите на газовите гиганти. Често гравитационните смущения сред газовите гиганти водят до това, че те възприемат по-ексцентрични елиптични орбити, които след това изчистват всички земни планети - или ги изпращат да се разбият в звездата. Само 40% от системите са запазили повече от една земна планета, 20% са имали само една, а 40% са ги загубили всички.
Открити дискове от горещ и студен прах са често срещани явления в зрелите системи, които запазват земни планети. Във всички системи първичният прах се изчиства до голяма степен през първите няколкостотин милиона години - чрез радиация или от планети. Но там, където се задържат земни планети, има попълване на този прах - вероятно чрез колизионно смилане на скални планетимали.
Тази констатация е отразена в заглавието на вестника Отломки дискове като знаци за формиране на земната планета, Ако тази работа на моделиране е точно отражение на реалността, тогава дисковете от отломки са често срещани в системи със стабилни газови гиганти - и следователно персистиращи земни планети -, но отсъстват от системи със силно ексцентрични газови гигантски орбити, където земните планети са изчистени.
Независимо от това, Слънчевата система изглежда необичайна в тази схема. Предполага се, че смущения в орбитите на газовите гиганти, водещи до късното тежко бомбардиране, наистина закъсняха по отношение на това как обикновено се държат другите системи. Това ни остави необичайно голям брой земни планети, които са се образували преди началото на преконфигурацията на газовия гигант. А закъснението на събитието, след като всички сблъсъци, изградили земните планети, приключиха, изчистиха по-голямата част от дисковите отпадъци, които може би са били там - с изключение на този слаб намек за зодиакална светлина, който може да забележите в тъмно небе след залез слънце или преди разсъмване.
Допълнителна информация: Реймънд и други дебрис дискове като знаци за формиране на земната планета.
