A Kepler küldetésnek és az exoplanetek megtalálásának más erőfeszítéseinek köszönhetően sokat tanultunk az exoplanet populációjáról. Tudjuk, hogy valószínűleg találunk szuper Földjeinket és Neptunusz-tömegű egzotikus bolygókat, amelyek körül kering az alacsony tömegű csillagok, míg a nagyobb bolygók nagyobb tömegű csillagok körül találhatók. Ez jól illeszkedik a bolygóképződés alapvető akkreditációs elméletéhez.
De nem minden megfigyelésünk felel meg ennek az elméletnek. Egy kis vörös törpe körül keringő Jupiter-szerű bolygó felfedezése azt jelenti, hogy a bolygóképződés megértése valószínűleg nem olyan világos, mint gondoltuk. A bolygóképződés második elmélete, amelyet a korong instabilitáselméletének neveznek, magyarázhatja ezt a meglepő felfedezést.
A vörös törpecsillagot GJ 3512-nek hívják, és kb. 31 fényévnyire van tőlünk Ursa Majorban. A GJ 3512 a Napunk tömegének 0,12-szerese, és a GJ 3512b bolygó legalább 0,46-szorosa a Jupiter tömegének. Ez azt jelenti, hogy a csillag csak mintegy 250-szer tömegebb, mint a bolygó. Nem csak ezt, hanem csak 0,3 AU-t is a csillagtól.
Hasonlítsuk össze ezt a Naprendszerünkkel, ahol a Nap több mint 1000-szer hatalmasabb, mint a legnagyobb bolygó, a Jupiter. Ezeket a számokat nem lehet összeadni, amikor a mag-akarat-elméletről van szó.
Az alapvetõ elmélet a bolygóképzõdés legszélesebb körben elfogadott elmélete. A mag kiürülése akkor történik, amikor a kis szilárd részecskék összeesnek és koagulálnak, hogy nagyobb testeket képezzenek. Hosszú ideig bolygók felépítése. Ennek korlátozása azonban korlátozott.
Ha egy szilárd mag kb. 10-20-szorosa meghaladja a Föld méretét, akkor ez elég masszív ahhoz, hogy felszabadítson egy gázt, amely burkot vagy légkört képez a szilárd mag körül. A lényeg az, hogy a mag-akkreditáció a csillagtól való távolságtól függően eltérően működik.
A belső naprendszerben a csillag a rendelkezésre álló anyag nagy részét elfoglalta, és kisebb bolygók alakulnak ki, mint a Föld. A Föld légköre is viszonylag kicsi. Egy külső naprendszerben, az úgynevezett fagyvonal mentén, sokkal több anyag van a bolygókból, amelyekből képződni lehet, bár az anyag kevésbé sűrű. Így végül olyan gáz óriások érkeznek, amelyek nagy légköre vannak a külső Naprendszerben.
De a GJ 3512 esetében a kutatók találtak némi ellentmondást az alapvetõ magyarázattal. Először is, a csillagok alacsony tömegű oka az, hogy az általuk alkotott teljes lemez kevesebb anyaggal rendelkezik. Az olyan csillagok, mint a GJ 3512, egyszerűen elfogytak az anyagból, még mielőtt nagyon nagyra válnának. Ugyanígy kevesebb anyag marad a protoplanetáris korongban nagy bolygók kialakításához.
Papírokban azt mondják, hogy "egy <GJ 3512b> gáz óriás kialakításához ehhez egy nagy, legalább öt Föld tömegű bolygómagot kell felépíteni." Azt mondják, hogy ez nem történhet meg ilyen kis tömegű csillag körül.
Úgy tűnik, hogy ez az új csillagrendszer magyarázatként kizárja az alapvető akkreditációs elméletet. A bolygó éppen túl hatalmas a csillaghoz képest. De van egy másik elmélet, amelyet a lemez instabilitás elméletnek hívnak.
Amikor egy fiatal csillag fúzióvá válik, azt egy forgó protoplanetáris tárcsa veszi körül, amely a csillag kialakulásakor megmaradt. Az anyagból bolygók alakulnak ki. A tárcsa instabilitás elmélete szerint az anyag forgó tárcsa gyorsan lehűlhet. Ez a gyors hűtés miatt az anyag koagulálódhat bolygóméretű darabokra, amelyek saját gravitációjuk alatt összeomolhatnak, és gáz óriásokká válhatnak, és átugorják a mag kiürülési folyamatát.
Míg a magrétegzés sokáig tart, a lemez instabilitása sokkal rövidebb idő alatt hozhat létre nagy bolygót. Ez megmagyarázhatja a nagy bolygóknak a kis csillagokhoz közeli közelében történő megtalálását, mint például a GJ 3512 esetében.
A munka mögött álló tudósok más furcsaságokat is megtaláltak ebben a rendszerben. Azt mondják, hogy lehet egy harmadik bolygó a rendszerben - egyben egy gázi óriás is -, amely befolyásolta a GJ 3512b-t, okozva annak hosszúkás pályáját. A bolygó jelenléte a GJ 3512b szokatlan pályáján vezethető le, és ezt nem figyelték meg. A tanulmány mögött álló csoport azt állítja, hogy a második bolygót valószínűleg kiszorították a rendszerből, és ma egy gazember.
Több tanulmányt igényel, erősebb eszközökkel, hogy jobban megértsük ezt a rendszert. A szerzők szerint ez nagyszerű lehetőség a bolygóképződés elméleteinek finomhangolására. Mint azt a papír következtetésében mondják: „A GJ 3512 egy nagyon ígéretes rendszer, mivel teljes körűen jellemezhető, és így továbbra is szigorú korlátokat szab az akkreditációs és migrációs folyamatokra, valamint a bolygóképződés hatékonyságára protoplanetáris korongokban és a korongban. -csillagos tömegarány.
Ezt a munkát a CARMENES (Calar Alto nagy felbontású, M törpék exoearth-val közel-infravörös és optikai Echelle spektrográfiával keresett) konzorciumának nemzetközi kutatói csoportja végezte. Ez a konzorcium a vörös törpéket, a galaxisban a leggyakoribb csillag típusokat keresi, annak reményében, hogy kis tömegű bolygót találnak élőhelyükön. A CARMENES nemcsak a vörös törpe csillagok megértésére szolgáló adatkészletet generál, hanem a Föld méretű bolygók felkutatásával gazdag nyomkövetési célokat biztosít a jövőbeli tanulmányokhoz.
Több:
- Sajtóközlemény: Az óriás exoplanet az apró csillag körül megkérdőjelezi a bolygók kialakulásának megértését
- Kutatási cikk: Egy nagyon alacsony tömegű csillagot keringő óriás exoplanet kihívást jelent a bolygóképződés modellein
- PlanetHunters.org: Mit értünk valóban a bolygóképződésről?
- Kutatási cikk: FELÜLVIZSGÁLOTT PLANETÁRIS FORMÁLÁSI SZKENÁRIUMOK: CORE-ACCRETION VERSUS DISK INSTABILITÁS
- Cármenes
