Астрономы объяснили эксцентричные, но узкие орбиты гигантских планет
AstroNews.ru - 31 Октября 2019 17:00:20
По мере эволюции планетной системы гравитационное взаимодействие между планетами может привести к выталкиванию некоторых из них на эксцентричные эллиптические орбиты вокруг родительской звезды или даже к полному выталкиванию из системы. К такому гравитационному воздействию должны быть более восприимчивы меньшие по размерам планеты, однако до настоящего времени ученые чаще наблюдали на эксцентричных орбитах газовые гиганты.
К своему удивлению, в новой научной работе исследователи во главе с Ренатой Фрелих (Renata Frelikh) из Калифорнийского университета в Санта-Круз, США, моделируя при помощи компьютера эволюцию планетных систем, выяснили, что орбиты планет, имеющих большую массу, характеризуются большим эксцентриситетом. На первый взгляд кажется, что чем большую массу имеет планета, тем сложнее ее вытолкнуть с исходной орбиты. Однако на самом деле оказалось, что столкновения между крупными космическими телами в планетных системах, имеющих большую массу, приводят к выталкиванию образующихся в результате столкновений гигантских планет на эксцентричные орбиты.
Фрелих провела сотни сеансов моделирования планетных систем, начиная каждый раз с системы, включающей 10 планет, находящихся на круговых орбитах, и варьируя исходную общую массу системы и массы индивидуальных планет. После моделирования эволюции системы на протяжении 20 миллионов лет, астрономы отметили, что динамическая нестабильность вела к столкновениям и слияниям, в ходе которых формировались более крупные планеты и наблюдались гравитационные взаимодействия, в результате которых некоторые планеты выбрасывались из систем или переходили на эксцентричные орбиты.
Анализируя эти результаты, астрономы пришли к выводу, что в планетных системах с наибольшей исходной массой формировались самые крупные планеты, а их орбиты имели наиболее высокие значения эксцентриситета.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.