Migrația planetară timpurie poate explica planetele lipsă din Univers

Un nou model care ține cont de interacțiunea forțelor care acționează asupra planetelor nou-născute poate explica două observații derutante care au apărut în mod repetat printre cele peste 3.800 de sisteme planetare catalogate până în prezent.

Una dintre enigme, cunoscută sub numele de ,,valea razei”, se referă la raritatea exoplanetelor cu o rază de aproximativ 1,8 ori mai mare decât cea a Pământului.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Sonda spațială Kepler a NASA a observat planete de această dimensiune de 2-3 ori mai rar decât a observat super-Pământuri cu raze de aproximativ 1,4 ori mai mari decât cea a Pământului și mini-Neptunuri cu raze de aproximativ 2,5 ori mai mari decât cea a Pământului.

Al doilea mister, cunoscut sub numele de ,,mazăre în păstaie”, se referă la planetele vecine de dimensiuni similare care au fost găsite în sute de sisteme planetare. Printre acestea se numără TRAPPIST-1 și Kepler-223.

,,Cred că suntem primii care au reușit să explice valea razei folosind un model de formare a planetelor și de evoluție dinamică care ține cont în mod autoconsistent de multiplele constrângeri ale observațiilor”, a declarat André Izidoro de la Universitatea Rice, autorul studiului publicat în The Astrophysical Journal Letters.

Forța care acționează asupra planetelor nou-născute

Izidoro, cercetător Welch Postdoctoral Fellow în cadrul proiectului CLEVER Planets, finanțat de NASA la Rice, și co-autorii au folosit un supercomputer pentru a simula primii 50 de milioane de ani de dezvoltare a sistemelor planetare folosind un model de migrație planetară.

În acest model, discurile protoplanetare de gaz și praf care dau naștere tinerelor planete interacționează, de asemenea, cu acestea, trăgându-le mai aproape de stelele lor părintești și blocându-le în lanțuri orbitale rezonante.

Lanțurile sunt rupte în câteva milioane de ani, când dispariția discului protoplanetar provoacă instabilități orbitale care determină două sau mai multe planete să se lovească una de alta.

Modelele de migrație planetară au fost utilizate pentru a studia sistemele planetare care și-au păstrat lanțurile orbitale rezonante. De exemplu, Izidoro și colegii de la CLEVER Planets au folosit un model de migrare în 2021 pentru a calcula cantitatea maximă de perturbări pe care sistemul de șapte planete al lui TRAPPIST-1 ar fi putut să o suporte în timpul bombardamentului și să își păstreze structura orbitală armonioasă.

Planetele vin în două forme?

,,Migrarea planetelor tinere către stelele lor gazdă creează supraaglomerare și are ca rezultat frecvent coliziuni cataclismice care deposedează planetele de atmosferele lor bogate în hidrogen”, a declarat Izidoro. ,,Asta înseamnă că impacturile gigantice, precum cel care a format luna noastră, sunt probabil un rezultat al formării planetelor.”

Cercetarea sugerează că planetele vin în două forme, super-Pământuri care sunt uscate, stâncoase și cu 50% mai mari decât Pământul, și mini-Neptune care sunt bogate în gheață de apă și de aproximativ 2,5 ori mai mari decât Pământul.

Izidoro a declarat că noile observații par să susțină rezultatele, care intră în conflict cu viziunea tradițională conform căreia atât super-Pământurile, cât și mini-Neptunurile sunt exclusiv lumi uscate și stâncoase, scrie Phys.org.

Pe baza constatărilor lor, cercetătorii au făcut predicții care pot fi testate de telescopul spațial James Webb al NASA. Aceștia sugerează, de exemplu, că o fracțiune de planete cu o dimensiune de aproximativ două ori mai mare decât cea a Pământului își vor păstra atât atmosfera primordială bogată în hidrogen, cât și bogată în apă.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Bacterii antice s-ar putea ascunde sub suprafața planetei Marte

Impacturile de meteoriți de pe suprafața lui Marte dezvăluie noi indicii despre Planeta Roșie

Cea mai „pufoasă” exoplanetă descoperită până acum pe orbita unei stele pitice roșii

Oamenii au lăsat o cantitate uriașă de gunoi pe Marte, deși nu au pășit niciodată pe Planeta Roșie