|
Суперземели образуются у звезд с низким содержанием металлов
|
|
|
|
В новом исследовании астрономы сообщают о новых доказательствах относительно пределов формирования планет, обнаружив, что после определенного момента планетам, превышающим Землю по размерам, становится трудно формироваться вблизи звезд с низким содержанием металлов.
|
|
|
|
Используя Солнце в качестве базовой линии, астрономы могут определить, когда образовалась звезда, определив ее металличность или уровень содержания в ней тяжелых элементов. Богатые металлами звезды или туманности образовались относительно недавно, в то время как бедные металлом объекты, вероятно, присутствовали в ранней Вселенной.
|
|
|
|
Предыдущие исследования выявили слабую связь между уровнем металличности и образованием планет, отметив, что по мере того, как металличность звезды снижается, происходит и образование планет для определенных групп планет, таких как Субсатерны или Субнептуны.
|
|
|
|
Тем не менее, эта работа является первой, в которой показано, что, согласно современным теориям, формирование суперземель вблизи звезд с низким содержанием металлов становится значительно более трудным, что предполагает строгое ограничение условий, необходимых для их образования, говорит ведущий автор Кирстен Болей, которая недавно получила степень доктора философии по астрономии в Университете Калифорнии. Университет штата Огайо.
|
|
|
"Когда звезды проходят жизненный цикл, они обогащают окружающее пространство до тех пор, пока у них не будет достаточно металлов или железа для образования планет", - сказал Болей. "Но даже для звезд с более низким содержанием металлов широко распространено мнение, что число планет, которые они могут образовать, никогда не достигнет нуля".
|
|
|
|
Другие исследования утверждали, что формирование планет в Млечном Пути должно начаться, когда металличность звезд будет колебаться от минус 2,5 до минус 0,5, но до сих пор эта теория оставалась недоказанной.
|
|
|
|
Чтобы проверить это предсказание, команда разработала и затем просмотрела каталог из 10 000 звезд с наиболее низким содержанием металлов, наблюдаемых с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Если это верно, то экстраполяция известных тенденций для поиска небольших планет с коротким периодом существования вокруг одной области из 85 000 звезд с низким содержанием металлов привела бы к открытию около 68 суперземель.
|
|
|
|
Удивительно, но исследователи в этой работе не обнаружили ни одной, сказал Болей. "По сути, мы обнаружили утес там, где ожидали увидеть медленный или постепенный склон, который продолжается", - сказала она. "Ожидаемые показатели встречаемости совершенно не совпадают".
|
|
|
|
Исследование было опубликовано в Astronomical Journal.
|
|
|
|
Этот вывод, который дает ученым представление о временном интервале, в течение которого металличность была слишком низкой для образования планет, охватывает примерно половину возраста Вселенной, а это означает, что суперземли не образовались на ранних этапах ее истории.
|
|
|
|
"Семь миллиардов лет назад - это, вероятно, тот момент, когда мы начинаем наблюдать начало формирования Суперземли", - сказал Боули.
|
|
|
|
Более того, поскольку большинство звезд, образовавшихся до этой эры, имели низкую металличность и им пришлось бы ждать, пока Млечный Путь не обогатится поколениями умирающих звезд, чтобы создать подходящие условия для формирования планет, полученные результаты позволяют установить верхний предел количества и распределения малых планет в нашей галактике.
|
|
|
|
"Теперь мы знаем, что у звезд того же типа, что и наш образец, не стоит ожидать обильного образования планет, если вы пройдете область с отрицательной металличностью 0,5", - сказал Болей. "Это поразительно, потому что у нас действительно есть данные, подтверждающие это".
|
|
|
|
Что также поразительно, так это значение этого исследования для тех, кто ищет жизнь за пределами Земли, поскольку более точное понимание тонкостей формирования планет может дать ученым подробные знания о том, где во Вселенной могла бы процветать жизнь.
|
|
|
|
"Вы же не хотите искать области, где жизнь была бы невозможна, или в тех областях, где вы даже не надеетесь найти планету", - сказал Боули. "Просто есть множество вопросов, которые вы можете задать, если знаете эти вещи".
|
|
|
|
Такие исследования могли бы включать в себя определение того, есть ли на этих экзопланетах вода, размер их ядра и развито ли на них сильное магнитное поле - все условия, благоприятствующие зарождению жизни.
|
|
|
|
Чтобы применить свою работу к другим типам процессов формирования планет, команде, вероятно, потребуется изучать различные типы суперземель в течение более длительного периода времени, чем они могут сегодня. К счастью, будущие наблюдения могут быть проведены с помощью таких предстоящих проектов, как космический телескоп НАСА "Нэнси Грейс Роман" и миссия Европейского космического агентства PLATO, которые расширят возможности поиска планет земной группы в обитаемых зонах, подобных нашей собственной.
|
|
|
|
"Эти приборы будут действительно важны с точки зрения определения того, сколько планет существует в космосе, и получения как можно большего количества последующих наблюдений", - сказал Боули.
|
|
|
|
Источник
|
