Może minąć trochę czasu, zanim astronomowie uzgodnią standardowy model formowania się planet wokół gwiazd. Aż do niedawna Ziemianom brakowało niezawodnych technik migotania daleko poza naszym Układem Słonecznym.
Opierając się na własnym podwórku, jedną z dominujących teorii jest to, że skaliste planety, takie jak Merkury, Ziemia i Mars, formują się powoli, blisko Słońca, w wyniku zderzeń mniejszych ciał stałych, podczas gdy gazowi olbrzymy tworzą się szybciej i dalej od gwiazdy - często w obrębie pierwszej dwa miliony lat życia gwiazdy - z mniejszych skalistych rdzeni, które z łatwością przyciągają gazy.
Ale nowe dane sugerują, że niektóre gazowe olbrzymy formują się blisko swoich gwiazd - tak blisko, że intensywne wiatry gwiezdne okradają je z tych gazów, ściągając je z powrotem do ich rdzeni.
Międzynarodowy zespół badawczy odkrył, że gigantyczne egzoplanety krążące bardzo blisko swoich gwiazd - bliżej niż 2 procent jednostki astronomicznej (AU) - mogą stracić jedną czwartą swojej masy podczas swojego życia. AU to odległość między Ziemią a Słońcem.
Takie planety mogą całkowicie stracić atmosferę.
Zespół kierowany przez Helmuta Lammera z Instytutu Badań Kosmicznych Austriackiej Akademii Nauk uważa, że niedawno odkryta „Super Ziemia” CoRoT-7b, która ma mniej niż dwa razy większą masę Ziemi, może być pozbawionym jądra rdzeniem Planeta wielkości Neptuna.
Zespół wykorzystał modele komputerowe do zbadania możliwej utraty masy atmosferycznej w cyklu życia gwiazd dla egzoplanet na odległościach orbitujących mniejszych niż 0,06 AU, gdzie parametry planetarne i gwiezdne są bardzo dobrze znane z obserwacji.
Merkury jest naszym jedynym sąsiadem krążącym wokół Słońca w tym zasięgu; Wenus krąży wokół około .72 jednostek AU.
49 planet rozważanych w badaniu obejmowało gigantów gorącego gazu, planety o masach podobnych lub większych niż masa Saturna i Jowisza oraz gigantów gorącego lodu, planety porównywalne z Uranem lub Neptunem. Wszystkie egzoplanety w próbce odkryto metodą tranzytową, w której wielkość i masę planety oblicza się, obserwując, jak bardzo jej gwiazda macierzysta ściemnia, gdy planeta przechodzi przed nią.
„Jeśli dane tranzytowe są dokładne, wyniki te mają ogromne znaczenie dla teorii formacji planetarnej” - powiedział Lammer, który przedstawia wyniki podczas Europejskiego Tygodnia Astronomii i Nauki o Kosmosie, w dniach 20-23 kwietnia na University of Hertfordshire w Wielkiej Brytanii.
„Odkryliśmy, że gigant gazowy typu Jowisz WASP-12b mógł stracić około 20-25 procent swojej masy w ciągu swojego życia, ale inne egzoplanety w naszej próbce miały znikomą utratę masy. Nasz model pokazuje również, że jednym ważnym ważnym efektem jest równowaga między ciśnieniem z elektrycznie naładowanej warstwy atmosfery planety a ciśnieniem z wiatru gwiazdowego i wyrzutów masy koronalnej (CME). Na orbitach bliższych niż 0,02 AU, CME - gwałtowne eksplozje z zewnętrznych warstw gwiazdy - przytłaczają ciśnienie atmosferyczne egzoplanety, powodując utratę przez nią kilkudziesięciu procent początkowej masy ”.
Zespół odkrył, że gazowi olbrzymy mogą wyparować aż do rozmiaru rdzenia, jeśli orbitują bliżej niż 0,015 AU. Lodowi olbrzymy o niskiej gęstości mogą całkowicie stracić obwiednię wodoru przy 0,045 AU. Giganty gazowe krążące wokół więcej niż 0,02 AU straciły około 5-7 procent swojej masy. Inne egzoplanety straciły mniej niż 2 procent. Wyniki sugerują, że CoRoT-7b może być odparowaną planetą podobną do Neptuna, ale nie rdzeniem większego gazowego giganta. Symulacje modelowe wskazują, że olbrzymie gazowe olbrzymy nie mogły zostać odparowane do zakresu mas określonego dla CoRoT-7b.
Po więcej informacji:
Europejski Tydzień Astronomii i Nauk Kosmicznych
Królewskie Towarzystwo Astronomiczne
