Наука Для того, чтобы сформировалась планета земного типа необходимо сырье, которого в раннем периоде развития вселенной просто не было. В результате Большого Взрыва космос наполнился водородом и гелием.
Химические элементы, такие как кремний и кислород – ключевые компоненты пород - должны были быть "приготовлены" звездами в течение определенного времени. Но сколько времени на это ушло? И сколько необходимо таких тяжелых материалов, чтобы сформировать планеты? Пока ученые только пытаются ответить на эти вопросы.
Предыдущие исследования показали, что газовые гиганты типа Юпитера стремятся сформироваться вокруг звезд, которые содержат больше тяжелых элементов, чем Солнце.
Однако новые исследования астрономов показали, что планеты, которые меньше Нептуна, расположены вокруг большого разнообразия звезд, некоторые из которых содержат меньше твердых материалов, чем Солнце. Это наводит на мысль, что скалистые миры, типа Земли могли сформироваться ранее в истории развития Вселенной, чем предполагалось.
"Исследования показывают, что миры земного типа могли возникнуть практически в любой период развития галактики. При этом этой галактике не обязательно иметь много более ранних поколений звезд", - говорит астроном Дэвид Латам (David Latham) из Гарвард-смитсоновского центра астрофизики.
Латам играл важную роль в данном исследовании группы ученых из Университета Копенгагена.
Астрономы называют элементы, которые тяжелее водорода и гелия, "металлами". Они измерили содержание металлов, другими словами выяснили металличность других звезд, используя Солнце, как базовую величину. Звезды с большим содержанием тяжелых элементов, считаются "богатыми металлами", в то время как звезды с меньшим количеством этих элементов – "бедными металлами".
Латам и его коллеги изучили более 150 звезд, вокруг которых вращаются планеты, основываясь на данных космического телескопа НАСА Кеплер. Они изменили металличность звезд и связали ее с размерами планет. Крупные планеты обычно вращаются вокруг звезд, имеющих металличность равную солнечной, либо выше. Однако более мелкие планеты могут вращаться как вокруг богатых металлами, так и вокруг бедных металлами звезд.
"Гигантские планеты предпочитают богатые металлами звезды, а мелким планетам - все равно", - сказал Латам.
Ученые обнаружили, что планеты земного типа образуются при совершенно разной металличности, иногда даже при условии, если их родная звезда содержит всего одну четверть солнечного содержания металлов.
Это открытие поддерживает модель "аккумуляции ядра" в теории формирования планет. При такой модели первоначальная пыль аккумулируется в малые планетезимали, которые впоследствии сливаются в одно целое, превращаясь в планету. Самые крупные из них, весящие в 10 раз больше, чем Земля, могут собирать окружающий водород и превращаться в газового гиганта.
Ядро газового гиганта должно сформироваться в короткие сроки, так как водород протопланетарного диска рассеивается сравнительно быстро: его уносит звездный ветер всего за миллион лет. Более высокая металличность, возможно, поддерживает крупные ядра. Это может объяснить, почему мы с большей вероятностью встречаем газовых гигантов, обращающихся вокруг звезд, богатых металлами.
