Dicembre 4, 2022

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Lo strano mistero dei pianeti "perduti" nello spazio può essere risolto: ScienceAlert

Lo strano mistero dei pianeti “perduti” nello spazio può essere risolto: ScienceAlert

Oggi, il numero di esopianeti confermati è pari 5197 in 3888 sistemi planetaricon altri 8.992 candidati in attesa di conferma.

La stragrande maggioranza erano pianeti particolarmente enormi, a cominciare Giove e giganti gassosi delle dimensioni di Nettuno, che hanno un raggio di circa 2,5 volte il diametro della Terra.

altro Statisticamente significante Le loro popolazioni erano pianeti rocciosi che misuravano circa 1,4 raggi terrestri (noti anche come “pianeti superterrestri”).

Questo è un mistero per gli astronomi, soprattutto quando ha scoperto i venerabili esopianeti telescopio spaziale Keplero siamo preoccupati.

Degli oltre 2.600 pianeti scoperti da Keplero, c’è una netta carenza di esopianeti con un raggio di circa 1,8 volte il diametro della Terra, indicata come la “Valle del Raggio”.

Illustrazione raffigurante una rarità di esopianeti circa 1,8 volte la dimensione della Terra osservata dalla navicella spaziale Kepler della NASA. (Prof. Isidoro / Rice University)

Il secondo enigma, noto come “Piselli in un baccello”, si riferisce a pianeti vicini di dimensioni simili che si trovano in centinaia di sistemi planetari con orbite armoniose.

In uno studio condotto da Cicli di elementi volatili essenziali per la vita sui pianeti rocciosi (CLEVER) alla Rice University, presenta un team internazionale di astrofisici nuovo modello Questo spiega l’interazione delle forze che agiscono sui pianeti appena nati che possono spiegare questi due enigmi.

La ricerca è stata guidata da Andre Isidoro, Welch Postdoctoral Fellow presso la Rice con il finanziamento della NASA pianeti culver progetto. A lui si unirono gli investigatori di Culver Planets Rajdeep Dasgupta E il Andrea IsellaE il Helk Schleichting dell’Università della California, Los Angeles (UCLA) e Christian Zimmermann e Bertram Beech del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA).

Come descrivono nel loro documento di ricerca, apparso di recente in Lettere del diario astrofisicoIl team ha utilizzato un supercomputer per eseguire un modello di migrazione planetaria che simula i primi 50 milioni di anni di sviluppo del sistema planetario.

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Nel loro modello, i dischi protoplanetari fatti di gas e polvere interagiscono anche con i pianeti in migrazione, avvicinandoli alle loro stelle madri e intrappolandoli in catene orbitali risonanti.

Nel giro di pochi milioni di anni, il disco protoplanetario scompare, rompendo le catene e causando instabilità orbitale che provoca la collisione di due o più pianeti. Sebbene i modelli di migrazione planetaria siano stati utilizzati per studiare i sistemi planetari che hanno mantenuto la risonanza orbitale, questi risultati rappresentano i primi per gli astronomi.

Come disse Isidoro alla Rice University, dichiarazione: “Penso che siamo i primi a spiegare il raggio della valle utilizzando un modello di formazione planetaria e di evoluzione dinamica che spiega in modo coerente i limiti delle osservazioni multiple.

“Siamo anche in grado di dimostrare che un modello di formazione planetaria che include impatti giganti è coerente con la caratteristica del pisello degli esopianeti”.

Questo lavoro si basa sul lavoro precedente di Izidoro e sul progetto CLEVER Planets. L’anno scorso, hanno utilizzato un modello di migrazione per calcolare la massima perturbazione del sistema dei sette pianeti a TRAPPIST-1.

In un articolo pubblicato il 21 novembre 2021 in astronomia naturale, hanno utilizzato simulazioni di corpi N per mostrare come il sistema “pisello in una capsula” potrebbe mantenere la sua struttura orbitale simmetrica nonostante le collisioni causate dalla migrazione planetaria. Ciò ha consentito loro di porre vincoli al limite superiore di collisione e alla massa degli oggetti coinvolti.

I loro risultati indicano che le collisioni nel sistema TRAPPIST-1 erano paragonabili all’impatto che ha portato alla creazione del sistema Terra-Luna.

“La migrazione di pianeti minori verso le loro stelle ospiti crea sovraffollamento e spesso provoca collisioni catastrofiche che spogliano i pianeti della loro atmosfera ricca di idrogeno”, ha detto Isidoro.

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“Ciò significa che gli impatti giganti, come quelli che hanno formato la nostra luna, sono probabilmente il risultato generale della formazione del pianeta”.

Quest’ultima ricerca suggerisce che i pianeti sono di due tipi diversi, costituiti da pianeti asciutti e rocciosi più grandi del 50 percento della Terra (super-Terre) e pianeti ricchi di acqua ghiacciata più di 2,5 volte la dimensione della Terra (piccoli Nettuni).

Inoltre, suggeriscono che una piccola porzione di pianeti grande il doppio della Terra manterrebbe la loro atmosfera primordiale ricca di idrogeno e sarebbe ricca di acqua.

Secondo Isidoro, questi risultati sono coerenti con le nuove osservazioni secondo cui le super-Terre e Nettuno minore non sono solo pianeti asciutti e rocciosi.

Questi risultati presentano opportunità per i ricercatori di esopianeti, che si affideranno al James Webb Space Telescope per effettuare osservazioni dettagliate dei sistemi di esopianeti.

Utilizzando la sua avanzata gamma di ottiche, imaging a infrarossi, vertebre e spettrometri, Webb e altri telescopi di prossima generazione caratterizzeranno le atmosfere e le superfici degli esopianeti come mai prima d’ora.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato da l’universo di oggi. Leggi il articolo originale.