Художественное представление экзопланеты HR8799 e. Фото: WIKI
Планетная система вокруг звезды HR8799 очень похожа на нашу Солнечную систему. Исследовательская группа, возглавляемая астрономами из Университета Гронингена и Нидерландского института космических исследований SRON, использовала это сходство для моделирования доставки материалов астероидами, кометами и другими второстепенными телами в системе. Их моделирование показывает, что четыре газовые планеты получают материал, доставляемый второстепенными телами, как в нашей Солнечной системе. Результаты были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics 29 мая 2020 года.
Если считать от Солнца, наша Солнечная система состоит из четырех каменистых планет, пояса астероидов, четырех газовых гигантов и еще одного пояса астероидов. Внутренние планеты богаты тугоплавкими материалами, такими как металлы и силикаты, внешние планеты богаты летучими веществами, такими как вода и метан. Во время формирования внутренним планетам было трудно собирать летучую атмосферу, потому что сильный солнечный ветер продолжал уносить газ. В то же время солнечное тепло испаряло любые ледяные комки, поэтому было сложнее удерживать воду. Во внешних областях было меньше солнечного тепла и ветра, поэтому возможные газовые гиганты могли собирать водяной лед, а также собирать большие атмосферы, заполненные летучими веществами.
Анимация движения планет в системе HR8799
Моделирование
Незначительные тела, в том числе астероиды, кометы и пыль, позже скорректировали этот результат, доставляя каменный материал из внутреннего пояса и летучие вещества из внешнего пояса. Исследовательская группа, возглавляемая астрономами из Университета Гронингена и Нидерландского института космических исследований SRON, задалась вопросом, применима ли такая же система доставки к планетным системам вокруг других звезд. Они создали симуляцию для системы вокруг HR8799, которая похожа на нашу Солнечную систему с четырьмя газовыми гигантами плюс внутренний и внешний пояс, и, возможно, скалистые планеты внутри внутреннего пояса. Поэтому команда могла взять некоторые неизвестные данные о HR8799 из нашей собственной Солнечной системы.
Земные планеты
Моделирование показывает, что, как и в нашей Солнечной системе, четыре газовые планеты получают материал, доставляемый второстепенными телами. Команда предсказывает, что общий объем поставок обоих типов материалов составляет около полумиллионна массы планет. Будущие наблюдения, например, с помощью космического телескопа NASA имени Джеймса Вебба, смогут измерить количество твердого вещества в богатых летучими газами гигантах. «Если телескопы обнаружат прогнозируемое количество каменного материала, это означает, что его можно объяснить доставкой астероидами и кометами с пояса астероидов, как показано на модели», - объясняет Екатерина Францева, первый автор статьи. «Однако если они обнаружат больше каменного материала, чем прогнозировалось, процесс доставки будет более активным, чем предполагалось».