Астрономы разгадали тайну «пропавших» суперземель Млечного Пути
Десятилетиями астрономы находят в нашей Галактике планеты-гиганты и крошечные миры меньше Земли, но между ними остаётся загадочный «провал масс», в котором «исчезают» суперземли и мининептуны. Лишь теперь, благодаря высокоточному компьютерному моделированию, команда исследователей готова рассказать, почему вокруг нас так мало «промежуточных» планет. Разгадка — в их миграциях внутри звёздных систем.
«Суперземлями» считаются скалистые планеты, радиус которых составляет 1,6-2,2 от земного. Мининептуны же — это «газовые карлики», своего рода переходное звено между газовыми гигантами и планетами земного типа. И те, и другие крайне редки в Млечном Пути (в Солнечной системе их, кстати, тоже нет). Этот феномен получил название «радиусной долины». И эта "долина" всё больше и больше напрягала учёных своей неестественностью.
«Шесть лет назад повторный анализ данных космического телескопа «Кеплер» подтвердил нехватку экзопланет размером около двух радиусов Земли», — отметил Ремо Берн, эксперт по экзопланетам из Института астрономии Макса Планка. При этом он критически отнёсся к предлагаемому объяснению: дескать, это звёзды разрушают атмосферы таких миров, заставляя их сжиматься.
Так как в Солнечной системе подходящих по параметрам тел для наблюдения нет, учёным не оставалось ничего иного, кроме как прибегнуть к компьютерному моделированию. Причём обстоятельному: включающему сам момент зарождения планет. Учитывая, что мининептуны должны иметь атмосферы, простирающиеся далеко за пределы атмосфер скалистых миров, исследователи предположили, что условия зарождения тех и других диаметрально отличаются.
Кроме того, учесть пришлось процессы в газопылевых дисках, вращающихся вокруг молодых звёзд, а также фактор воды — того, как она ведёт себя в широком диапазоне давлений и температур. «Удивительно, как в данном случае физические свойства на молекулярном уровне влияют на крупномасштабные астрономические процессы, такие как формирование планетарных атмосфер», — заметил член коллектива и директор Института Томас Хеннинг.
Моделирование показало, что мининептуны будут практически неизбежно рождаться вдали от своих звёзд. А если гравитация позже притянет их ближе к центру системы — то лёд на них, что закономерно, растает. Это создаст плотную и густую атмосферу, которая с Земли будет неотличима от собственно поверхности миров. И действительно: мы наблюдаем пик численности экзопланет с радиусом 2,4 земных — именно таких, какими должны быть растаявшие мининептуны.
Итак, в «пропаже» целого спектра внеземных миров нет ничего мистического — лишь строгие закономерности планетарной эволюции. «Если бы мы расширили наши результаты на более прохладные регионы, где вода находится в жидком состоянии, это могло бы свидетельствовать о существовании водных миров с глубокими океанами. На таких планетах потенциально может быть жизнь, и благодаря своим размерам они были бы относительно простыми объектами для поиска биомаркеров», — резюмировал ещё один член команды из Бернского университета, Кристоф Мордасин.
Самое популярное
