Observationer av redan upptäckta exoplaneter hjälpte forskare att ta reda på att sannolikheten för bildandet av stora och små planeter i olika stjärnor inte är av misstag och beror på hur många element som är tyngre än väte och helium, stjärnan innehåller, säger en artikel publicerad i tidskriften Astronomy & Astrophysics.
"Efter att ha granskat redan publicerade data om exoplaneter, fann vi att jätteplaneter som Jupiter och dess" stora bröder ", vars massa är tusentals gånger större än jorden, bildar under helt andra förhållanden än små jordvillingar och små gasjättar. Det finns två distinkta populationer av planeter, säger Vardan Adibekyan från universitetet i Porto (Portugal).
Under de senaste tio åren har astronomer upptäckt tusentals planeter utanför solsystemet, av vilka några liknar storleken som Jorden, medan andra är mindre eller större kopior av Jupiter. Nu arbetar planetforskare aktivt med att studera sin atmosfär för att utvärdera sannolikheten för liv på dem och för att förstå historien om planetens bildning.
Adibekyan och hans kollegor avslöjade ett ovanligt mönster i bildandet av båda himmelkropparna genom att analysera egenskaperna för mer än 3,5 tusen exoplaneter som upptäckts under senare år av Kepler-kretsloppet, HARPS markbaserade instrument och ett antal andra observatorier.
De studerade egenskaperna hos gasjättar, som inte var underlägsen i förhållande till Jupiter och mycket större än den, och de märkte att sannolikheten för att upptäcka stora och små gasjättar i närheten av en viss stjärna inte var oavsiktlig.
I synnerhet hittades stora "kusiner" från solens största planet, vars massa överskred Jupiters ungefär fyra gånger, oftast i stjärnor, i vars djup astronomiska "metaller", element tyngre än väte och helium, nästan var frånvarande. Som regel var”renare” en stjärna, desto större var chansen att upptäcka riktigt stora gasjättar, och desto större var deras genomsnittliga storlekar.
På samma sätt har små planeter som Jupiter och mindre gasjättar dykt upp i närheten av stjärnor vars tarmar innehåller lika mycket eller mer "metaller" som solen.
Liknande, men mindre signifikanta förbindelser existerade mellan planeternas banor och stjärnornas kemiska sammansättning - i genomsnitt, ju mindre "metaller" en stjärna innehöll, desto längre togs planeterna bort från den. Som forskare medger var denna trend ganska svag och har ännu inte bekräftats av observationer av en större uppsättning planeter och stjärnor.
Kampanjvideo:
En sådan tydlig åtskillnad i massorna av stora planeter antyder enligt forskare att de bildas enligt två olika scenarier. Små planeter, liknande i massa och storlek som Jupiter, uppstod som ett resultat av ackumulering av gas på ytan av ett stenigt "embryo" som liknar storlek och densitet som jorden, och stora gasjättar - som ett resultat av den direkta gravitationskollaps av en del av gasen i den protoplanetära skivan på grund av utseendet den innehåller områden med onormalt hög täthet.
Allt detta, som Adibekyan och kollegor noterar, kan indikera varför jordens "kusiner" och andra små planeter är mer benägna att bildas i närheten av röda dvärgar och andra små stjärnor, vars tarmar vanligtvis innehåller mer "metaller" än stora stjärnor. Om astronomer kan bekräfta detta, kommer de att ha ett nytt sätt att begränsa antalet stjärnor att förvänta sig upptäckten av fullfjädrade jordvillingar.
