Астрономы нашли новые доказательства значительного разнообразия планет в пределах одной системы экзопланет, предполагая, что гигантские высокоскоростные столкновения частично ответственны за планетарную эволюцию.
Международная группа ученых во главе с Национальным институтом астрофизики Италии (INAF) с участием физиков из Бристольского университета провела три года, наблюдая за экзопланетной системой Kepler-107 через телескоп «Национале Галилео» в Ла-Пальма.
Они собрали более ста спектроскопических измерений всех четырех планет масс суб-Нептуна в Кеплере-107, названных в честь космического телескопа НАСА Кеплер, который обнаружил экзопланетную систему пять лет назад. В отличие от отношения Земли к Солнцу, планеты в системе Kelper-107 намного ближе друг к другу и к своей главной звезде (эквивалент нашего Солнца). У всех планет есть орбитальный период дней, а не лет.
Нередко планета, ближайшая к звезде-хозяину, является самой плотной из-за нагревания и взаимодействия с звездой-хозяином, что может привести к потере атмосферы. Однако, как сообщается в Nature Astronomy , в случае Kepler-107 вторая планета, 107c, более плотная, чем первая, 107b. Настолько, что 107c содержит в своем ядре массовую долю железа, по меньшей мере, в два раза большую, чем у 107b, что указывает на то, что в какой-то момент 107c столкнулся с быстрым гигантским столкновением с протопланетой такой же массы или более столкновений с несколькими планетами меньшей массы. Эти удары могли бы оторвать часть породы и силикатной мантии Kepler-107c, предполагая, что сейчас она более плотная, чем была изначально.
Бристольский доктор Зои Лейнхардт, астрофизик-компьютерщик и соавтор статьи из Школы физики Бристольского университета, объясняет: «Считается, что гигантские удары сыграли фундаментальную роль в формировании нашей нынешней солнечной системы. Скорее всего, Луна Результатом такого удара может быть также высокая плотность Меркурия, и большой спутник Плутона Харон, вероятно, был захвачен после гигантского удара, но до сих пор мы не нашли никаких свидетельств гигантских ударов, происходящих в планетных системах за пределами нашей собственной.
«Если наша гипотеза верна, она свяжет общую модель формирования нашей солнечной системы с нашей планетарной системой, которая сильно отличается от нашей».
Альдо Бономо, исследователь из INAF и ведущий автор, сказал: «Этим открытием мы добавили еще одну часть в понимании происхождения необычайного разнообразия в составе малых экзопланет. У нас уже были доказательства того, что сильное облучение звезды способствует такое разнообразие приводит к частичной или полной эрозии атмосферы самых горячих планет, однако стохастические столкновения между протопланетами также играют роль и могут привести к радикальным изменениям внутреннего состава экзопланеты , как мы думаем, что это произошло для Kepler-107c. »
Соавтор Ли Цзэн из Гарвардской инициативы «Истоки жизни» в Отделении наук о Земле и планетах и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики добавил: «Это одна из многих интересных систем экзопланет, которые космический телескоп Кеплера обнаружил и Это открытие подтвердило более раннюю теоретическую работу, предполагающую, что гигантское воздействие между планетами сыграло свою роль во время формирования планет «.
Считается, что гигантские удары произошли в нашей собственной солнечной системе. Если в планетных системах часто происходят катастрофические сбои, то астрономы предсказывают найти много других примеров, таких как Kepler-107, поскольку определяется все большее число плотностей экзопланет.
