.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Беларусь
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.106775.html

статья "Мертвые зоны" способствуют появлению жизни

Максим Борисов, 07.06.2006
Профессор Ральф Падриц. Фото с сайта www.physics.mcmaster.ca/people/faculty/Pudritz_RE_h.html
Профессор Ральф Падриц. Фото с сайта www.physics.mcmaster.ca/people/faculty/Pudritz_RE_h.html
Реклама

Так называемые "мертвые зоны" ("dead zones"), состоящие из невозмущенного нейтрального газа с низкой вязкостью, позволяют юным планетам подолгу задерживаться на относительно устойчивых орбитах и не "сваливаться" на свою родительскую звезду при динамическом торможении. Так полагают канадские исследователи из Университета Макмастера (McMaster University). Новая теория может объяснить, почему столь много экзопланет обнаруживается на самых близких подступах к родительским звездам, и дарит надежду на обнаружение в будущем множества подобных Земле планет, выживших в тех условиях, которые раньше считались безусловно смертельными для сравнительно небольших объектов.

Подавляющее большинство из 188 известных на настоящий момент экстрасолнечных (инозвездных) планет по своим размерам сопоставимы с Юпитером, а расположены они относительно близко к своим звездам - в пределах 5 астрономических единиц (1 а.е. - это среднее расстояние между Землей и Солнцем, оно равно 150 миллионам километров). Однако все такие планеты вряд ли могли формироваться в этой зоне, поскольку самые ближайшие звездные окрестности не содержат достаточного количества газа и пыли, чтобы образовать столь гигантские миры.

Самым логичным считается предположение, согласно которому подобные планеты (первоначально - так называемые планетезимали) формируются на расстояниях в 10-20 астрономических единиц, ну а уж затем постепенно мигрируют к своим родительским звездам, теряя кинетическую энергию на взаимодействие с газом в протопланетных дисках. При этом, к сожалению, общепринятые модели планетных миграций не в силах объяснить конечную остановку мигрирующей планеты до того, как она врежется в свою звезду.

И вот теперь Соко Матсумура (Soko Matsumura) и Ральф Падриц (Ralph Pudritz) разработали теорию, согласно которой неудержимое падение планет может замедлиться благодаря "мертвым зонам", которые окружают звезды в радиусе 13 а.е.

Мертвые зоны - это зоны спокойствия и затишья, места, где плотность околозвездной части протопланетного диска препятствует ее ионизации радиацией как самого родительского светила, так и окружающих звезд. В результате в этой части диска успешно подавляется образование сколько-нибудь заметных магнитных полей, взаимодействующих с заряженными частицами.

Моделирование эволюции протопланетных газопылевых дисков на протяжении приблизительно 10 миллионов лет показало, что массивные планеты, подобные Юпитеру, попадая в "мертвую зону", дрейфуют (сближаясь со светилом по спирали) внутри нее очень медленно, достаточно медленно для того, чтобы уцелеть. Ну а менее массивные планеты (размером с Землю или несколько больше - вплоть до Нептуна), фактически способны даже "отрекошетить" от такой "мертвой зоны" и удалиться от своей звезды, если они, конечно, изначально сформировались вне этой зоны. Ну а если они родились внутри "мертвой зоны" - на расстояниях, подобных тем, где такие планеты содержатся в нашей собственной Солнечной системе, - то они также надолго "зависают" в этом промежутке и очень медленно придвигаются к центральному светилу.

"Наши вычисления показывают очень большое разнообразие эффектов, возникающих при перемещении планет", - поясняет профессор Ральф Падриц (Ralph E. Pudritz) с факультета физики и астрономии Университета Макмастера, который в понедельник представил данное исследование на встрече Американского астрономического общества (American Astronomical Society) в Калгари (Канада).

Массивные планеты обычно заканчивают свою миграцию на орбитах, находящихся за пределами 5 а.е. - это дальше, чем позволяют обнаруживать их современные методы регистрации экзопланет. Ну а планеты "земной группы" вообще не могут сблизиться со своей звездой менее чем на 0,1 астрономической единицы...

Конечно, и 0,1 а.е. - это уже слишком для землеподобной планеты, чтобы надеяться на присутствие на ее поверхности жизни ("обитаемая зона", по современным понятиям, расположена там, где вода может присутствовать в жидком виде). Однако Падриц верит в то, что похожие на Землю планеты могут быть остановлены и гораздо дальше от звезды - в собственно "обитаемых зонах", если только протопланетный диск успеет рассеяться меньше, чем за 10 миллионов лет. Кроме того, будущему зарождению жизни могут поспособствовать и крупнейшие планеты, приостанавливаемые в процессе своей миграции к звезде, - гиганты иногда могут "рассеивать" землеподобные планеты, переводя их на более высокие орбиты.

Скотт Кеньон (Scott Kenyon) из Смитсонианской астрофизической обсерватории (Smithsonian Astrophysical Observatory, штат Массачусетс, США) считает, что вышеописанное исследование действительно заслуживает интереса, но при этом он подозревает, что ситуация с турбулентностью серьезно меняется от системы к системе. Так, планетные системы, подобные нашей Солнечной системе, характеризуются небольшой или даже исчезающе малой турбулентностью, что и позволяет планетам оставаться на орбитах, расположенных достаточно далеко от родительских звезд. А вот другие, менее счастливые в этом смысле системы, вероятно, обладают высокой турбулентностью, которая и заставляет планеты быстро мигрировать к центральным светилам.

Источник:
'Dead zones' may save planets from fiery death - New Scientist

Ссылки:
Dead Zones and Extrasolar Planetary Properties - Soko Matsumura, Ralph E. Pudritz
Dead Zones and the Origin of Planetary Masses - Soko Matsumura, Ralph E. Pudritz
The Origin of Jovian Planets in Protostellar Disks: The Role of Dead Zones - Soko Matsumura, Ralph E. Pudritz
Planet Migration in Protostellar Disks with Dead Zones - Soko Matsumura, Ralph E. Pudritz

Максим Борисов, 07.06.2006


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей