Екстрасоларна планета с хипотетични (възможни, но недоказани) водоносни луни. Кредит за изображение: NASA / IPAC / R. Хърт. Щракнете за уголемяване
През последното десетилетие астрономите, използващи техника за лов на планета, която измерва малки промени в скоростта на звездата спрямо Земята, са открили повече от 130 екстрасоларни планети. Първите такива планети били газови гиганти, масата на Юпитер или по-голяма. След няколко години учените започват да откриват планети с маса Сатурн. И миналия август те обявиха откриването на шепа планети от Нептун. Възможно ли е това да са супер-земни?
В неотдавнашна беседа на симпозиум за извънзоларни планети, институцията Карнеги на вашингтонския астроном Алън Бос обясни възможностите.
Техниката за лов на планетна радиална скорост наскоро избута способността ни за откриване под границата на масата на Сатурн надолу в това, което бихме нарекли границата на гигантския лед.
Така че сега сме в състояние да намерим планети, близки до техните приемащи звезди, с маси, сравними с тази на Уран и Нептун (14 до 17 пъти по-голяма от масата на Земята).
До голяма степен това се дължи на това, че Мишел Майор и неговите колеги имат нов спектрометър в Ла Сила, който има безпрецедентна спектрална разделителна способност до около 1 метър в секунда или така. И мисля, че групата на Джеф Марси и Пол Бътлър са доста близки зад това.
Интересният въпрос обаче е: Какви са тези неща? Това са ледени гиганти, които са образували няколко АС навън и са мигрирали вътре, или са нещо друго? За съжаление не знаем точно какви са техните маси. Още по-важното е, че всъщност не знаем каква е плътността им. Така че те биха могли да бъдат скали с 15-земна маса или ледени гиганти с 15-земна маса.
Това, което наистина трябва да направим, е хората да излязат и да открият още 7 или така. Имаме 3 досега. Ако имахме общо 10, тогава ще имаме достатъчно, че 1 от тях поне трябва да премине през звездата си и тогава ще можем да добием представа каква е плътността му.
Смятам обаче, че има голям шанс, че те всъщност могат да бъдат изцяло нов клас планети: суперземли. Причината да твърдя, е, че поне в 2 от системите, в които са намерени, тези „горещи Нептуни“ са придружени от по-голяма планета с маса Юпитер с орбита с по-дълъг период.
Ако планетите с по-ниска маса са ледени гиганти, които са се образували далеч от звездите си, освен ако нямате някакъв силно измислен сценарий, не бихте си представяли те да мигрират навътре, покрай по-големите момчета. Тези системи приличат по-скоро на нашата собствена слънчева система, в която имате събратя с ниска маса вътре в газовите гиганти.
Планетите в система като нашата система по презумпция не са претърпели много миграция. Така че бих твърдял, че може би тези момчета са обекти, които са се образували вътре в газовите гиганти и са мигрирали само малко, завършвайки там, където можем да ги открием с кратковременните спектроскопични изследвания.
В подкрепа на тази идея има някои теоретични трудове на Джордж Уетеррил от Карнеги от преди почти 10 години, където той направи някои изчисления на процеса на натрупване на скални планети. Той често откриваше, че има огромно разпространение в масите на това, което излязохте, защото натрупването е много стохастичен процес. За типичните параметри, които е използвал, в края на 100 милиона години или повече, той щеше да получи не само обекти от 1 земна маса, но и обекти с размери до 3 земни маси.
Е, по онова време той предположи за своите изчисления доста ниска повърхностна плътност при 1 AU, където тези планети се образуваха. Предвид това, което знаем сега, ако искате да можете да направите Юпитер при 5 AU, използвайки модела на аккреция на ядрото на планетарното формиране, трябва да накачите плътността в протопланетарния диск с коефициент 7 или повече спрямо това, което Wetherill предполага се.
Това се мащабира директно с масата на планетите, които бихте очаквали да намерите в резултат. Така че, ако направихте тези изчисления отново, ако приемете тази по-висока първоначална плътност, горната граница на масата на вътрешните планети ще отиде от 3 земни маси, каквото е получил Уетерил, до 21 земни маси. Това е в обхвата на това, което оценяваме за тези новооткрити обекти с гореща маса на Нептун.
Така че може би това, което наистина виждаме, е нов клас предмети, суперземли, а не ледени гиганти.
Оригинален източник: Астробиология на НАСА
