Pôvod exoplanet

Pin
Send
Share
Send

Skutočne žijeme v úžasnom čase na výskum exoplanet. Ešte nedávno začali vyrastať priame obrazy, ako aj prvé spektrá atmosfér týchto planét. Akonáhle je k dispozícii toľko údajov, astronómovia dokonca začali robiť závery o tom, ako by sa tieto extra slnečné planéty mohli vytvoriť.

Vo všeobecnosti existujú dve metódy, pomocou ktorých sa planéty môžu vytvárať. Prvým je koakrécia, pri ktorej sa hviezda a planéta vytvoria z gravitačného zrútenia nezávisle od seba, ale v takej tesnej blízkosti, aby ich vzájomná gravitácia ich spojila na obežnej dráhe. Druhou metódou, ktorou sa formovala naša slnečná sústava, je disková metóda. V tomto sa materiál z tenkého disku okolo protohviezdy zhroutí a vytvorí planétu. Každý z týchto procesov má iný súbor parametrov, ktoré môžu zanechať stopy, ktoré by mohli astronómom umožniť odhaliť, ktorá metóda je dominantná. Nový príspevok od Helmuta Abta z Národného observatória Kitt Peak sa zameriava na tieto charakteristiky a určuje, že z nášho súčasného odberu vzoriek z exoplanet môže byť naša slnečná sústava zvláštna.

Prvým parametrom, ktorý rozlišuje tieto dve formovacie metódy, je excentricita. Na stanovenie základnej línie pre porovnanie Abt najskôr vykreslil distribúciu excentricít pre 188 hlavných binárnych hviezd a porovnal ju s rovnakým typom grafu pre jediný známy systém, ktorý sa vytvoril diskovou metódou (naša slnečná sústava). Toto odhalilo, že zatiaľ čo väčšina hviezd má obežnú dráhu s nízkou excentricitou, toto percento pomaly klesá so zvyšovaním excentricity. V našej slnečnej sústave, v ktorej má iba jedna planéta (Merkúr) excentricitu väčšiu ako 0,2, klesá distribúcia oveľa strmšie. Keď Abt skonštruoval distribúciu pre 379 planét so známou excentricitou, bolo to takmer totožné s distribúciou pre binárne hviezdy.

Podobný pozemok bol vytvorený pre semifinále hlavnej osi binárnych hviezd a našej slnečnej sústavy. Keď to bolo vynesené pre známe extra slnečné planéty, distribúcia bola podobná distribúcii binárnych hviezdnych systémov.

Abt tiež skontroloval konfiguráciu systémov. Hviezdne systémy obsahujúce tri hviezdy vo všeobecnosti obsahovali pár hviezd na tesnej binárnej obežnej dráhe s treťou na oveľa väčšej obežnej dráhe. Porovnaním pomerov takýchto dráh Abt kvantifikoval obežnú vzdialenosť. Namiesto jednoduchého porovnávania so slnečnou sústavou však zvážil analogickú situáciu tvorby hviezd okolo centrálnej hmoty galaxie a týmto spôsobom vybudoval podobné rozdelenie. V tomto prípade boli výsledky nejednoznačné; Obidva spôsoby formovania priniesli podobné výsledky.

Nakoniec Abt zvážil množstvo ťažkých prvkov v masívnejšom tele. Je všeobecne známe, že väčšina extra solárnych planét sa nachádza okolo hviezd bohatých na kovy. Aj keď na disku nie je žiadny dôvod, prečo sa planéty formujú nemohol byť tvorené okolo hviezd s vysokou hmotnosťou, ktoré majú oblak bohatý na kovy, z ktorého sa tvoria hviezdy a planéty je požiadavka na model koakrécie, pretože má tendenciu zrýchľovať proces zrútenia, čo umožňuje obrovským formám obrie sa planéty skôr, ako sa oblak rozpadol, keď sa hviezda stala aktívnou. Skutočnosť, že prevažná väčšina extra solárnych planét existuje okolo kovov bohatých na hviezdy, preto podporuje hypotézu koakrécie.

Dohromady to poskytuje štyri testy pre formovacie modely. Súčasné pozorovania v každom prípade naznačujú, že väčšina doteraz objavených planét sa vytvorila z koakrécie a nie na disku. Abt však poznamenáva, že je to najpravdepodobnejšie kvôli štatistickým predsudkom spôsobeným limitmi citlivosti súčasných nástrojov. Ako poznamenáva, astronómovia „ešte nemajú citlivosť radiálnej rýchlosti na detekciu diskových systémov, ako je slnečná sústava, s výnimkou jediných veľkých planét, ako je Jupiter pri 5 AU.“ Tento pohľad sa preto pravdepodobne zmení, keď budú k dispozícii nové generácie nástrojov. Akonáhle sa nástroje zlepšia do tej miery, že bude k dispozícii trojrozmerné mapovanie a môžu byť priamo pozorované sklony na obežnej dráhe, astronómovia budú môcť pridať ďalší test na určenie spôsobov formovania.

EDIT: Po trochu zmätku a diskusii v komentároch som chcel pridať ďalšiu poznámku. Majte na pamäti, že je to len priemerný všetkých systémov v súčasnosti je známe, že vyzerá ako koacetovaný systém. Aj keď tam sú nepochybne niektoré, ktoré sa vytvorili z diskov, ich vzácnosť v súčasných údajoch spôsobuje, že nie sú vynikajúce. Určite vieme o najmenej jeden systém, ktorý vyhovuje silnému testu diskovej metódy. Tento nedávny objav Keplera, v ktorom boli pozorované tri planéty prechádzajúce cez ich hostiteľskú hviezdu, ukazuje, že všetky tieto planéty musieť leží na disku, ktorý nespĺňa očakávania nezávislej kondenzácie. Keď sa objaví viac takýchto systémov, očakávame, že distribúcia vyššie opísaných testov sa stane bimodálnou a bude mať komponenty, ktoré zodpovedajú každej hypotéze tvorby.

Pin
Send
Share
Send