новости космоса
4951 15
03 апреля 2018 07:17:48

Кольца и щели в развивающейся планетной системе

Открытие экзопланеты чаще всего производится на основе анализа света родительской звезды, транзитным методом или методом радиальных скоростей. Прямое наблюдение планеты обычно осложняется тем, что она теряется в мощном потоке света родительского светила. Однако радиоинтерферометры нового поколения (а также развитие методов получения изображений в ближнем ИК диапазоне) делают возможным получение изображений протопланетных дисков и поиск в них структур, указывающих на наличие экзопланет. Щели и кольца представляют наиболее интересные в этом смысле объекты для астрономов.

В новом исследовании астрономы Шон Эндрюс (Sean Andrews) и Дэвид Уилнер (David Wilner) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, при помощи радиообсерватории ALMA получили изображения пыли, окружающей молодую звезду Elias 24, с разрешением 28 астрономических единиц (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца, или примерно 150 миллионам километров). Астрономы обнаружили признаки щелей и колец в диске и, принимая, что эти структуры формируются в результате гравитационного воздействия экзопланеты, обращающейся вокруг звезды, они построили модель системы, в которой происходила эволюция, выражающаяся в изменении массы планеты, ее положении и распределении плотности пыли в диске. Лучшая из разработанных командой моделей довольно хорошо объясняет наблюдательные данные: примерно через 44 тысячи лет планета приобретает массу примерно в 70 процентов массы Юпитера и располагается на расстоянии 61,7 а.е. от звезды.

Эти результаты подкрепляют предположение о том, что как щели, так и кольца часто встречаются в молодых протопланетных дисках и указывают на наличие планет в системе, отмечают авторы.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
DimitriyP173 · 03-04-2018

Хм-м... А кто-нибудь в считал сколько планет - гипотетически - может получиться
из сркдних размеров протопоанетного диска?

Допустим, размерами от Земли до Юпитера?

Я, собссснно, к чему: процесс планетообразования, несмотря на всю его загадочность,
должен быть достаточно однотипным. Ну, наверное.
То есть из протопланетного диска должно получиться определённое количество
планет, прежде чем этот процесс прекратится.

Ну и вот: может быть кто-нибудь уже вывел (в теории, разумеется)
сколько планет получается из одного такого диска?

2
NoOneElse-4 · 03-04-2018

DimitriyP, если серьезно говорить - то такие прогнозы однозначно будут (пока не встречал),
и будут они весьма приблизительными. Типа "пальцем в небо".
Поскольку мало того, что в процессе много случайностей (типа столкновений крупных протопланет),
так на процесс влияет состав диска (а он все же отличается по соотношению "металлов" в разных частях галактики
и от галактики к галактике).
А также влияет плотность диска и градиент грав. поля (т.е. масса звезды).
И конечно давление излучения самой звезды также добавляет в эту кашу свою бочку
неопределенности (т.е. тип звезды).
В совокупности прогнозы эти будут... ой не знаю...

3
NoOneElse-4 · 03-04-2018

А ежели звезда не одинарная, а двойная/тройная система... (забыл добавить).
Кстати явно существуют такие системы с планетами (Кеплер постарался),
значит и в таких условиях планеты могут слепиться.

4
DimitriyP173 · 03-04-2018

NoOneElse. Не спорю, "пальцем в небо" - чертовски точное определение
достоверности такого исследования))) Ну, пока, во всяком случае.

Однако, интуиция мне подсказывает, что, как я уже писал выше,
планетообразование, в целом, должно происходить в значительной
степени однотипно для каждого конкретного случая: одинарная,
двойная, тройная система и т.д.

Ну, например, в случае одинарной системы: чем больше газУ и пыли
вокруг - тем "толще" получится звезда, тем крупнее у неё будет
протопланетный диск, тем больше (вероятно) может из него
получиться планет. И наоборот.

По составу вещества в самом диске так же всё долно быть
примерно одинаково: более тяжёлые молекулы ближе к звезде,
более лёгкие "сдуваются" в центр и т.д.

Соответственно и характеристики формирующихся планет должны
быть более-менее одинаковы.

Потом, само собой, их раскидает в силу не стабильности системы
кого на звезду, кого в открытый космос, кого в лоб другой планете...
Но, опять-таки, в силу примерно одинаковых начальных условий
количество и характеристики планет в системе почти наверняка
должны иметь статистически значимую закономерность.

И закономерность эта, как мне видится, вероятно будет связана
с массой звезды, количеством звёзд в системе и удалённтстью их
от центра масс.

Собссснно, и находки того же Кеплера и Ко, рыскающих в поисксх
экзопланет косвенно (ОЧЕНЬ КОСВЕННО) говорят о чём то таком.
Вблизи - горячие юпитеры, потом - чёрт его знает...
Да, разумеется, те же горячие юпитеры лучше видно, поэтому их
и регистрируют в день по сто штук, но... что то в этом есть.
Мне сердце вещует!)))

5
NoOneElse-4 · 03-04-2018

"По составу вещества в самом диске так же всё долно быть
примерно одинаково: более тяжёлые молекулы ближе к звезде,
более лёгкие "сдуваются" в центр и т.д. "
DimitriyP, вовсе нет!
Зависит от галактики и места в ней.
Вот СС сформировалась из газопылевого диска, кажись 5-го поколения
(5 бабахов сверхновых). Ну и соответственно пыли побольше (наскреблось на силикатные внутренние планеты).
А возможны варианты бедных "металлами" дисков. Это и в нашей Галактике таких мест хватает!
Там в основном газ. А значит как раз и полезут "горячие Юпитеры" и внутри и снаружи.
Т.е. даже по этому признаку условия совсем не равны!
Но в целом, если будет реально много статистики,
то однозначно такую закономерность вычислят и намоделируют.
И в итоге начнут строить прогнозы:
Так, та далекая (напрямую планеты не видны) звезда 3-го поколения и такого то звездного класса.
Окрестности у звезды такие то (в плане насыщенности газом и мусором).
Значит у той звезды 5 планет (+/- парочка) и все газовые гиганты.
Нет... завоевывать тамошний мир не полетим...

6
NoOneElse-4 · 03-04-2018

И да! Не забывайте почему внутренние планеты силикатные - это же звезда выдула газ
на окраины и произошла сепарация материала. Ну и когда сама формировалась - газ втянула.
Т.е. изначально газопылевой диск то ровного состава!
Т.е. от самой звезды (ее типа) здорово зависит разность в составе внутренних и внешних планет.

7
Гришин_С_Г158 · 03-04-2018

61.7 ае - не далековато ли для планеты с массой близкой к массе Юпитера?

8
graviton76 · 03-04-2018

Была бы это натуральная фотография, тогда можно было бы и выносить свои вердикты, но это лишь построенная авторами модель, а их можно строить, как кому вздумается, поэтому и рассуждать нет смысла.

9
Karl82 · 03-04-2018

NoOneElse
"Ну и когда сама формировалась - газ втянула"
А пыль почему не втянула?

10
dilettant170 · 03-04-2018

Karl, вопрос немного не по адресу, это у звезды спрашивать надо. ;-)

11
dilettant170 · 03-04-2018

Гришин_С_Г, а Вас не смущает, что кроме массы планеты и расстояния до родительской звезды более никаких параметров не предоставлено? Гипотетические 44 тысячи лет в расчёт можно не брать. Вы сами постоянно сетуете на недостаток данных, а тут этих данных..., с гулькин нос.

12
Karl82 · 04-04-2018


dilettant, NoOneElse так написал, к нему и вопрос. Я не оспариваю, просто пытаюсь понять логику этой теории. Пыль же плотнее газа, так? Почему газ падает на протозвезду, а пыль - нет? Тезис "звезда выдула газ на окраины и произошла сепарация материала" звучит для меня логично и вопросов не вызывает в отличие от фразы "когда сама формировалась - газ втянула".

13
NoOneElse-4 · 04-04-2018

Karl, это, кстати, любопытный вопрос!
Вы почитайте о процессе формирования звезд из диска.
Там много одновременно протекающих процессов и лично мне было очень интересно.
Советую!
Если коротко - при формировании системы, частицы мусора (из которого мы и состоим) сохраняют целостность
и при сжатии диска (гравитация), сохраняют тот самый начальный момент вращения, приобретают орбитальную скорость и
способны ее поддерживать (ведут себя как твердое тело, что как бы естественно и логично).
А вот молекулы/атомы газа при уплотнении начинают сталкиваться (теряется то самое "техническое" определение
вакуума, когда молекулы сталкиваются только со стенками емкости, но не с собой:)
Поэтому о орбитальных скоростях говорить уже нельзя. Энергия начального момента вращения
газа постепенно переходит в тепло этого самого газа, и дедушка Ньютон тихонько отходит в сторону.
Но из за угла выходит целая толпа народу типа Бойля, Мариотта, Шарля и других умных дедушек.
И, соответственно, возможно дальнейшее
уплотнение газа в звезду.
Именно поэтому центральная часть газопылевого диска очищается от газа и происходит
сепарация вещества. Это не единственный процесс, но важный.

14
NoOneElse-4 · 04-04-2018

К вашему последнему посту!
Вот когда втянула (как я написал), тогда не излучала и не "дула"
Поскольку была холодная.
А вот когда начался синтез и она разогрелась -
тогда начала излучать (давить излучением) и дуть там самым звездным ветром.
И начался процесс выдувания газа из внешних областей
(где он остался, не уплотнившись до степени, когда столкновения молекул смогли гасить орбитальную скорость).

15
Karl82 · 04-04-2018

Прояснилось. Благодарю.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!