Odkryto wiele planet pozasłonecznych krążących wokół innych gwiazd, z których kilka ma masę 5-15 razy większą niż Ziemia i są uważane za stałe jak nasza planeta. Naukowcy uważają, że te „super Ziemie” tworzą się w chłodnej aureoli śniegu, lodu i zamarzniętych gazów, które gromadzą się wokół czerwonych gwiazd podczas ich chłodzenia. Prawdopodobnie nie ma wystarczającej ilości materiału stałego, aby utworzyć skaliste planety znacznie większe niż Merkury w strefie życia gwiazdy.
200 znanych planet krążących wokół innych gwiazd wykazuje niesamowitą różnorodność. Wśród nich jest kilka światów, które ważą od 5 do 15 razy Ziemia. Astronomowie uważają, że te „super-Ziemie” są raczej skalistymi kulami lodowymi niż gazowymi gigantami, takimi jak Jowisz. Podczas gdy teoretycy potrafią wyjaśnić, w jaki sposób takie światy powstają wokół gwiazd podobnych do Słońca, odkrycie super-Ziemi wokół maleńkich czerwonych karłów było zaskakujące. Nowe badania sugerują, że niektóre super-Ziemie szybko się gromadzą, gdy lokalne temperatury spadają, a lody kondensują się z otaczającego gazu.
„Wierzymy, że niektóre super-Ziemie powstają podczas kosmicznej„ śnieżycy ”. Tylko ta śnieżyca ogarnia całą planetę i trwa miliony lat” - powiedział astronom Scott Kenyon z Smithsonian Astrophysical Observatory.
Wszystkie planety tworzą się w dysku gazu i pyłu otaczającym nowonarodzoną gwiazdę. Planety skaliste tworzą się blisko gwiazdy, gdzie jest ciepło, podczas gdy lodowe i gazowe planety tworzą się dalej, tam, gdzie jest zimno. Kiedy było młode, Słońce było względnie stabilne, co prowadziło do naturalnego postępu małych, skalistych światów w gorącym wewnętrznym układzie słonecznym i dużych, gazowych światów w zimnym zewnętrznym układzie słonecznym.
Natomiast układy planetarne wokół małych czerwonych karłów ulegają dramatycznym zmianom w ich wczesnej historii. Gdy młoda gwiazda ewoluuje, ściemnia. Ciepły wewnętrzny dysk zaczyna zamarzać, tworząc warunki, w których woda i inne lotne gazy skraplają się w płatki śniegu i granulki lodu.
„To jak potężny zimny front, który przesuwa się w kierunku gwiazdy”, wyjaśnił pierwszy autor Grant Kennedy z Obserwatorium Mount Stromlo w Australii. „Lody dodają masy rosnącej planecie, a także ułatwiają zlepianie się cząstek. Oba efekty łączą się, tworząc planetę kilka razy większą niż Ziemia. ”
Dyski otaczające małe czerwone gwiazdy karłowate zwykle zawierają mniej materiału niż dysk, który uformował Układ Słoneczny. Bez „śnieżyc” na tych mniejszych dyskach nie ma wystarczającej ilości materiału do stworzenia super-Ziemi.
Chociaż astronomowie odkryli kilka super-Ziemi krążących wokół gwiazd czerwonego karła, znalezienie światów gościnnych dla ludzi może być trudne. Wszystkie znane super-Ziemie są lodowymi światami bez płynnej wody. Gwiazdy czerwonego karła są tak słabe i chłodne, że ich ciepłe „strefy nadające się do zamieszkania” znajdują się bardzo blisko gwiazdy, gdzie jest bardzo mało materiału tworzącego planety.
„Trudno jest zrobić coś większego niż Merkury lub Mars w strefie zamieszkiwanej przez czerwonego karła” - powiedział Kenyon.
Astronomowie przedstawili swoje obliczenia w pracy Kennedy'ego, Kenyona i Benjamina Bromleya (University of Utah). Artykuł ten został zaakceptowany do publikacji w The Astrophysical Journal Letters i opublikowany online pod adresem http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140.
Zespół planuje teraz przeprowadzić szczegółowe symulacje numeryczne w celu uzyskania typowych skal czasowych formowania się superziem wokół gwiazd czerwonego karła.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: CfA News Release
