منشأ اسرارآمیز “ابر-زمینها” که توسط ستاره شناسان کشف نشده است

برداشت این هنرمند این سیاره را نشان می دهد که در اطراف ستاره خورشید مانند HD 85512 در صورت فلکی جنوبی ولا (بادبان) می چرخد. این سیاره یکی از 16 ابرخاکی است که توسط ابزار HARPS در تلسکوپ 3.6 متری در رصدخانه La Silla ESO کشف شده است. این سیاره حدود 3.6 برابر جرم زمین است و در لبه منطقه قابل سکونت در اطراف ستاره قرار دارد ، جایی که آب مایع و شاید حتی زندگی به طور بالقوه می تواند وجود داشته باشد. اعتبار: ESO / M. Kornmesser
مطالعه نشان می دهد super-Earth ها باقی مانده مینی نپتون نیستند ، و درک ما از تشکیل سیارات را به چالش می کشد.
مینی نپتون ها و ابرزمین های بزرگ تا چهار برابر اندازه ما ، متداول ترین سیارات فراخورشیدی هستند که به دور آن منظومه شمسی در حال چرخش هستند. تا پیش از این تصور می شد که ابرزمین ها هسته های سنگی مینی نپتون هستند که جو گرم آنها از بین رفته است. در یک مطالعه جدید که در مجله اخترفیزیک منتشر شد ، اخترشناسان دانشگاه مک گیل نشان دادند که برخی از این سیارات فراخورشیدی هرگز برای شروع جوهای گازی نداشته و نور جدیدی را از ریشه های مرموز آنها روشن می کنند.
از مشاهدات ، ما می دانیم که حدود 30 تا 50 درصد از ستارگان میزبان دارای ابرخاکی یا مینی نپتون هستند و این دو جمعیت در نسبت مساوی ظاهر می شوند. اما آنها از کجا آمده اند؟

برداشت این هنرمند سیاره را به دور خود نشان می دهد خورشید مانند ستاره HD 85512 در صورت فلکی جنوبی Vela (بادبان). این سیاره یکی از 16 ابرخاکی است که توسط ابزار HARPS در تلسکوپ 3.6 متری در رصدخانه La Silla ESO کشف شده است. این سیاره حدود 3.6 برابر جرم زمین است و در لبه منطقه قابل سکونت در اطراف ستاره قرار دارد ، جایی که آب مایع و شاید حتی زندگی به طور بالقوه می تواند وجود داشته باشد. اعتبار: ESO / M. Kornmesser
یک نظریه این است که اکثر سیارات فراخورشیدی به عنوان مینی نپتون به دنیا می آیند اما برخی از آنها با تابش ستاره های میزبان از پوسته های گاز خود محروم می شوند و فقط یک هسته سنگین و متراکم را پشت سر می گذارند. این تئوری پیش بینی می کند کهکشان ما تعداد بسیار کمی سیاره فراخورشیدی در اندازه زمین و کوچکتر دارد که به عنوان زمین و مینی زمین شناخته می شوند. با این حال ، مشاهدات اخیر نشان می دهد که ممکن است اینگونه نباشد.
برای کشف بیشتر ، ستاره شناسان از یک شبیه سازی برای ردیابی تکامل این سیارات فراخورشیدی مرموز استفاده کردند. این مدل از محاسبات ترمودینامیکی براساس میزان جرم هسته های سنگی آنها ، فاصله آنها از ستارگان میزبان و میزان گرم بودن گاز اطراف استفاده کرده است.
“برخلاف نظریه های قبلی ، مطالعه ما نشان می دهد که برخی از سیارات فراخورشیدی هرگز نمی توانند برای شروع جوهای گازی ایجاد کنند.” ، ایو لی ، استادیار گروه فیزیک دانشگاه مک گیل و م Instituteسسه فضایی مک گیل ، همکار ، می گوید.
یافته ها حاکی از آن است که همه ابرزمین ها بقایای مینی نپتون نیستند. در عوض ، سیارات فراخورشیدی توسط یک توزیع واحد از سنگ ها تشکیل شده اند ، که در یک دیسک چرخان از گاز و گرد و غبار در اطراف ستارگان میزبان متولد شده اند. وی می گوید: “برخی از سنگ ها پوسته های گاز را رشد دادند ، در حالی که برخی دیگر ظهور کردند و به عنوان ابرخاکی سنگی باقی ماندند.” / p>
چگونه مینی نپتون و ابرخاکی ها متولد می شوند h4>
تصور می شود که سیارات در یک دیسک چرخان از گاز و غبار به دور ستاره ها تشکیل می شوند. سنگهای بزرگتر از ماه به اندازه کافی جاذبه دارند تا بتوانند گاز اطراف را جذب کنند و پوسته ای در اطراف هسته آن تشکیل دهند. با گذشت زمان این پوسته گاز خنک شده و کوچک می شود و فضای بیشتری برای جذب گاز اطراف ایجاد می کند و باعث می شود سیاره خارجی برای رشد. هنگامی که کل پوسته به همان دمای گاز سحابی اطراف خنک شد ، پوسته دیگر نمی تواند کوچک شود و رشد متوقف می شود.
برای هسته های کوچکتر ، این پوسته ریز است ، بنابراین آنها سیاره های بیرونی سنگلاخی باقی می مانند. تمایز بین ابرزمین ها و مینی نپتون ها از توانایی این سنگ ها برای رشد و نگهداری پوسته های گاز ناشی می شود.
لی می گوید: “یافته های ما به توضیح منشأ دو جمعیت سیاره های فراخورشیدی و شاید شیوع آنها کمک می کند.” “با استفاده از تئوری ارائه شده در این مطالعه ، ما می توانیم سرانجام رمزگشایی کنیم که سیاره های بیرونی سنگی مانند زمین و مینی زمین ممکن است.”
مرجع: “شکاف اولیه شعاع و توزیع گسترده انبوه هسته های فوق العاده زمین و زیر نپتون” توسط Eve J. Lee و Nicholas J. Connors ، 10 فوریه 2021 ، مجله اخترفیزیک . DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abd6c7