Како двије планете могу бити сличне у неким аспектима тако различите густине? Према новој студији, за катастрофални судар је можда крив.
У нашем Сунчевом систему све унутрашње планете су мали стеновити светови са сличном густином, док су спољне планете гасни дивови са сопственом густином. Али нису сви соларни системи попут нашег.
Кеплерова мисија открила је широк избор егзопланета током својих девет година рада. Захваљујући тој мисији, сада знамо за 2000 потврђених егзопланета који имају мање од три радијуса Земље. И иако ових 2.000 планета има прилично низак распон величина, њихова густина може веома варирати.
Нови рад су у часопису Натуре Астрономи објавили астрономи Алдо С. Бономо и Марио Дамассо из Иституто Назионале Ди Астрофисица (ИНАФ) и Центар за астрофизику | Харвард & Смитхсониан (ЦфА) астрофизичар Ли Зенг. У студију је такође био укључен велики број колега који су превише бројни да би их могли набројати.
Неке од 2.000 раније поменутих егзопланета имају густину мању од гасовог гиганта Нептуна, који се састоји од испарљивих хлапа ниске густине, док неке имају густину већу од Земље, која се састоји од стене (око 32% гвожђа.) Ново истраживање испитивало је егзопланете у систем Кеплер-107 да би разумео како планете у истом систему и са сличним величинама могу имати тако широк распон густина.
Тим се фокусирао на систем Кеплер-107, јер садржи четири планета величине нептуна: Кеплер-107б, ц, д и е. Две унутрашње планете, 107б и 107ц, имају скоро идентични радијус од 1.5 и 1.6 радијума Земље, али 107ц је више него двоструко гушћи од 107б. Како ови близанци, који су део врло компактног система планета, могу да имају тако различите композиције?
„Ово је један од многих занимљивих егзопланет система које је Кеплеров свемирски телескоп открио и окарактерисао.“
Ли Зенг, Одсек за знаност о планети и планети, Универзитет Харвард.
Кратак одговор је или да су се формирали у врло различитим условима, или да се десило нешто драматично пост формирање да би тако драстично променило своје густине.
Прије Кеплера, астрономи су имали само свој Сунчев систем. А у нашем систему чини се да су се Јупитер, Сатурн, Уран и Нептун формирали у спољним досезима протопланетарног диска, од хладних бокова и гасова који су чинили највећи део материјала у спољњем Сунчевом систему. У унутрашњим досезима младог Сунчевог система, камените планете су се формирале од материјала који су преживели сунчево зрачење, попут силиката и гвожђа.
Али Кеплерова мисија показала нам је да оно што ми сматрамо нормом, односно наш Соларни систем, је само један пут који соларни системи могу кренути. Кеплер је открио бројне такозване "вруће Јупитере", велике, гасовите светове који су се вртили око њихових звезда. Ови огромни гасни дивови нису могли да се формирају тако близу својим звездама, јер гасови које стварају не би преживели у тако непосредној близини њихове звезде. Сигурно су се формирали даље, а затим су се мигрирали унутра.
Постоје докази да се Јупитер формирао у спољним досезима нашег Сунчевог система, а затим мигрирао ближе Сунцу, пре него што је пронашао свој пут до своје тренутне орбите. Али колико знамо, унутрашње стеновите планете нису се мигрирале: формирале су се у унутрашњем Сунчевом систему и остајале су овде.
Систем Кеплер 107 такође нам показује да соларни системи могу формирати другачије од нашег властитог и да катастрофални судар два света може да промени њихову густину.
Кеплер 107б и 107ц имају радијусе од 1,53 и 1,59 Земљи полумјери, орбитални периоди 3,18 и 4,9 дана, али густине 5,3 и 12,65 грама по кубичном центиметру. Шта може објаснити огромну неједнакост у густини? Ако је соларно зрачење одговорно, избацивањем хлапљивих састојака, не би ли му се обе планете подвргле? Такође, спољна планета има већу густину, а не унутрашњу.
Тим астронома тврди да је катастрофални судар био одговоран за различите густоће.
Оно што они мисле да се догодило је да је Кеплер 107ц, спољна и густа планета, доживео катастрофалан судар који је скинуо његов силикатни плашт, остављајући само гвоздено језгро.
„Ово је један од многих занимљивих егзопланет система које је свемирски телескоп Кеплер открио и окарактерисао“, рекао је Ли Зенг са Харварда. „Ово откриће је потврдило раније теоријске радове који сугеришу да је гигантски утицај између планета имао улогу током формирања планета. Очекује се да ће мисија ТЕСС пронаћи више оваквих примера. "
Планетарни судари нису нова идеја. Докази показују да је Земљин Месец настао као резултат катастрофалног судара Земље и другог тела званог Тхеиа. Ово ново истраживање сугерира да су они можда пуно чешћи него што се мисли.
Ако се катастрофални поремећаји често дешавају у планетарним системима, онда астрономи предвиђају да ће пронаћи многе друге примере попут Кеплер-107, јер ће се све већи број густина егзопланета тачно утврдити.
Извори:
- Истраживачки рад: Огроман утицај као вероватно настајање различитих близанаца у систему егзопланета Кеплер-107
- Саопштења за штампу: сударање егзопланета
- Википедија: Кеплер-107
- Цал-Тецх: Врући Јупитери
- Википедија: Хот Јупитер
