Sakarība starp smagajiem elementiem, kas šķērso planētas, un viņu vecāku metalitāte. Attēla kredīts: A&A. Noklikšķiniet, lai palielinātu
No 188 atklātajām ekstrasolārajām planētām 10 ir tranzīts; mēs viņus redzam, jo, aizejot priekšā, viņi tuvāk māca zvaigznei. Tas astronomiem dod iespēju izpētīt šo planētu faktisko sastāvu. Eiropas astronomi ir atklājuši, ka šo “karsto Jupiteru” metālu saturs ir atkarīgs no metāla daudzuma viņu sākotnējā zvaigznē, kas maina to serdeņu lielumu.
Eiropas astronomu komanda T. Guillot vadībā (CNRS, Observatoire de la Cote d’Azur, Francija) publicēs jaunu pētījumu par Pegasids (pazīstams arī kā karsti Jupiters) fizikā astronomijā un astrofizikā. Viņi atklāja, ka smago elementu daudzums Pegasīdos ir saistīts ar to vecāku zvaigžņu metalitāti. Šis ir pirmais solis ekstrasolāru planētu fiziskā rakstura izpratnē.
Līdz šim astronomi ir atklājuši 188 ekstrasolārās planētas, starp kurām 10 ir zināmas kā “tranzīta planētas”. Šīs planētas katrā orbītā šķērso zvaigzni un mūs. Ņemot vērā pašreizējos tehniskos ierobežojumus, vienīgās tranzīta planētas, kuras var atklāt, ir milzu planētas, kas riņķo ap viņu vecāku zvaigzni, kas pazīstama kā “karstais Jupiters” vai Pegasids. Desmit līdz šim zināmajām tranzīta planētām ir masas no 110 līdz 430 Zemes masām (salīdzinājumam, Jupiters ar 318 Zemes masām ir vismasīvākā planēta mūsu Saules sistēmā).
Lai arī reti, tranzīta planētas ir atslēga planētas veidošanās izpratnei, jo tās ir vienīgās, kurām var noteikt gan masu, gan rādiusu. Principā iegūtais vidējais blīvums var ierobežot to kopējo sastāvu. Tomēr vidējā blīvuma pārvēršanai globālā sastāvā ir nepieciešami precīzi planētu iekšējās struktūras un evolūcijas modeļi. Situāciju apgrūtina mūsu salīdzinoši sliktās zināšanas par matērijas izturēšanos pie augsta spiediena (spiediens milzu planētu iekšpusē vairāk nekā miljons reizes pārsniedz atmosfēras spiedienu uz Zemes). No deviņām tranzīta planētām, kas bija zināmas līdz 2006. gada aprīlim, tikai mazākā masīvajai planētai varētu būt apmierinoši noteikts tās globālais sastāvs. Tika pierādīts, ka tam ir masīvs smago elementu kodols, kas aptuveni 70 reizes pārsniedz Zemes masu, ar 40 Zemes masas apvalku ar ūdeņradi un hēliju. Tika konstatēts, ka no atlikušajām astoņām planētām sešas galvenokārt sastāv no ūdeņraža un hēlija, piemēram, Jupiters un Saturns, taču to kodola masu nevarēja noteikt. Tika konstatēts, ka pēdējie divi ir pārāk lieli, lai tos varētu izskaidrot ar vienkāršiem modeļiem.
Tristans Guilots un viņa komanda, pirmo reizi uzskatot tos par ansambli un uzskatot par anomāli lielajām planētām, deviņām tranzīta planētām ir viendabīgas īpašības, kuru serdes masa svārstās no 0 (serdeņa nav, vai maza). līdz 100 reizēm virs Zemes masas un apkārtējo ūdeņraža un hēlija apvalku. Tādēļ dažos pegasīdos vajadzētu būt lielākam smago elementu daudzumam, nekā paredzēts. Salīdzinot smago elementu masu Pegasīdos ar vecāku zvaigžņu metalitāti, viņi arī atrada korelācijas esamību ar planētām, kas dzimušas ap zvaigznēm, kuras ir tik bagātīgas ar metālu kā mūsu saule un kurām ir mazi kodoli, bet planētas, kas riņķo ap zvaigznēm kas satur divas līdz trīs reizes vairāk metālu, ir daudz lielāki serdeņi. Viņu rezultāti tiks publicēti žurnālā Astronomy & Astrophysics.
Planētu veidošanās modeļiem nav izdevies paredzēt, cik daudz smago elementu ir atrasti daudzās planētās, tāpēc šie rezultāti nozīmē, ka tie ir jāpārskata. Zvaigžņu un planētu sastāva korelācija ir jāapstiprina ar tālākiem tranzīta planētu atklājumiem, taču šis darbs ir pirmais solis ekstrasolāru planētu fiziskās dabas un to veidošanās izpētē. Tas izskaidro, kāpēc tranzīta planētas ir tik grūti atrast. Tā kā lielākajai daļai pegasīdu ir relatīvi lieli serdeņi, tie ir mazāki, nekā paredzēts, un to grūtāk ir pamanāmi tranzītā savu zvaigžņu priekšā. Jebkurā gadījumā tas ir ļoti daudzsološs oktobrī sāktās CNES kosmosa misijas COROT laikā, kurai vajadzētu atklāt un novest pie desmitiem tranzīta planētu, ieskaitot mazākas planētas un planētas, kas riņķo pārāk tālu no savas zvaigznes, lai tās varētu atklāt no zemes .
Kas no desmitās tranzīta planētas? XO-1b tika paziņots pavisam nesen, un ir arī atzīts, ka tā ir anomāli liela planēta, kas riņķo ap saules metalitātes zvaigzni. Modeļi norāda, ka tam ir ļoti mazs kodols, tāpēc šis jaunais atklājums nostiprina ierosināto zvaigžņu-planētu metalicitātes korelāciju.
Oriģinālais avots: NASA Astrobioloģija
