Почти всички открити досега екстрасоларни планети са били огромни, с размер на Юпитер и по-високи. Въпросът е: могат ли по-малки планети с размер на Земята да издържат в същите звездни системи? Изследователите създадоха симулация, при която малки планети бяха поставени в същата система като по-големите планети, за да видят дали могат да съберат достатъчно материал, за да станат големи колкото Земята. Те открили, че една близка система - 55 Cancri - може да е образувала земни планети, със значително количество вода в обитаемата зона.
Постоянното откриване на гигантски планети, орбитиращи звезди, различни от нашето Слънце, засили спекулациите, че в близките планетарни системи може да има светове от Земя, способни да поддържат живот. Сега изследователи, работещи с компютърни симулации за четири близки системи, които съдържат гигантски планети с размерите на Юпитер, са открили такава, която би могла да създаде подобна на Земята планета с подходящи условия за поддържане на живота.
Втора система вероятно има пояс от скални тела с размер на Марс или по-малък. Другите две, показват моделите, нямат подходящи условия за формиране на планета с размер на Земята. Всяка система се намира в рамките на 250 светлинни години от Земята (светлинната година е около 5,88 трилиона мили). Астрономите вече са открили доказателства, че всяка система съдържа най-малко две гигантски планети за масата на Юпитер, които са мигрирали близо до своите звезди, може би толкова близо, колкото Меркурий до слънцето.
За всяка от четирите системи изследователите проведоха 10 компютъризирани симулации, които поставиха малки ембриони на планетата или протопланети в системата, за да видят дали те са в състояние да съберат повече материал и да формират истинска планета с размерите на Земята. Всяка симулация предполагаше едни и същи условия в планетарната система, с изключение на това, че положението и масата на всяка протопланета бяха леко променени, каза Шон Реймънд, докторантура в Университета на Колорадо, който участва в работата, докато е бил докторант по астрономия в университета във Вашингтон.
Реймънд е водещ автор на документ, описващ изследванията, публикувани през юни в Astrophysical Journal. Съавтори са Рори Барнс, докторантура в Университета в Аризона, който също участва в работата, докато е докторант по астрономия на Южна Америка, и Нейтън Кайб, докторант по астрономия на СУ. Работата е финансирана от Националната администрация по аеронавтика и космос, Института по астробиология на НАСА и Националната научна фондация.
„Вълнуващо е, че нашите модели показват обитаема планета, планета с маса, температура и водно съдържание, подобно на земното, може да се образува в една от първите открити извънзоларни многопланетни системи“, каза Барнс.
Последните проучвания показват, че много известни екстрасоларни планетарни системи имат достатъчно стабилни региони, за да поддържат планети, вариращи от масата на Земята до тази на Сатурн. UW моделите тестваха формирането на планети в системи, наречени 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 и HD 74156. Изследователите предположиха, че системите са пълни и орбитите на техните гигантски планети са добре установени. Те също така приеха условия, които биха могли да позволят формирането на малки тела, които биха могли да се превърнат в скалисти, подобни на Земята планети.
В моделите учените поставиха ембриони с размер на луната между гигантски планети и им позволиха да се развиват в продължение на 100 милиона години. При тези предположения те откриха земни планети, формирани лесно в 55 Cancri, понякога със значителна вода и орбити в обитаемата зона на системата. Те откриха, че HD 38529 вероятно поддържа астероиден пояс и тела с размер на Марс или по-малки тела, но няма забележителни земни планети. Не се образуват планети в HD 37124 и HD 74156.
„Това, което ме изненада най-много, беше да видя системата, която формира само планети с размер на Марс или по-малки“, каза Реймънд. „Всичко, което стана прекалено голямо, би било нестабилно, така че имаше натрупване на много по-малки протопланети, може би една десета от размера на Земята“
Кайб каза, че моделите показаха, че условията могат да останат достатъчно стабилни за 100 милиона години, така че планетарен ембрион да има шанс да събере повече вещество и да се развие в тяло с размерите на Луната или Марс. „В нашата ранна система вероятно е изглеждала нашата вътрешна слънчева система със стотици тела с големи размери“, каза той
Екстрасоларните планети са открити с все по-голяма честота през последните години заради техники, които откриват гигантски планети чрез гравитационния им ефект върху родителските им звезди. Не е сигурно как се развиват гигантските планети, но се смята, че те се образуват далеч от своите звезди-домакини и след това мигрират навътре, изтласкани от газовите дискове, от които са се образували. Ако миграцията се случи късно в развитието на системата, гигантските планети могат да унищожат повечето материали, необходими за изграждането на планети, подобни на Земята, каза Реймънд. Той отбеляза, че макар наличието на гигантски планети да е доста добре установено, ще мине известно време, преди да е възможно да се открият много по-малки планети с размер на Земята около други звезди.
За друга неотдавнашна книга, Реймънд проведе повече от 450 компютърни симулации, за да картографира гигантски орбити на планетата, които позволяват да се формират подобни на Земята планети. Ако гигантската планета е твърде близо, тя ще попречи на скалистите материали да се натрупат в планета с размер на Земята. Това проучване показа, че само около 5 процента от известните системи-гигантски планети вероятно имат планети, подобни на Земята. Но поради дългото време за наблюдение и чувствителното оборудване, необходимо за откриване на планетите с размерите на Сатурн и Юпитер, е възможно в тази галактика да има много планетарни системи като нашата.
Оригинален източник: UW News Release
