Aujourd’hui, le nombre d’exoplanètes confirmées atteint 5197 dans 3888 systèmes planétairesavec 8 992 autres candidats en attente de confirmation.
La plupart sont de très grandes planètes, à commencer par Jupiter et une géante gazeuse de la taille de Neptune, qui a un rayon d’environ 2,5 fois le diamètre de la Terre.
sinon Statistiquement significatif Leur population est constituée de planètes rocheuses mesurant environ 1,4 rayon terrestre (également appelées “planètes superterrestres”).
C’est un mystère pour les astronomes, surtout quand il a découvert la vénérable exoplanète télescope spatial kepler Nous sommes inquiets.
Sur plus de 2 600 planètes découvertes par Kepler, il y a une pénurie d’exoplanètes distinctes avec un rayon d’environ 1,8 fois le diamètre de la Terre – appelée la ” Vallée du Rayon “.
Le deuxième puzzle, connu sous le nom de “Peas in a Pod”, fait référence à des planètes voisines de taille similaire trouvées dans des centaines de systèmes planétaires avec des orbites harmonieuses.
Dans une étude menée par Cycle des éléments volatils indispensables à la vie sur les planètes rocheuses (CLEVER) à l’Université Rice, présentant une équipe internationale d’astrophysiciens nouveau modèle Cela explique l’interaction des forces agissant sur la planète nouveau-née qui pourrait expliquer ces deux énigmes.
La recherche a été dirigée par Andre Isidoro, boursier postdoctoral Welch à Rice avec un financement de la NASA culver planète projet. Il rejoint les enquêteurs de Culver Planets Rajdeep Dasgupta Et Andréa IselaEt Helk Schleichting de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA), et Christian Zimmermann et Bertram Beech de l’Institut Max Planck d’astronomie (MPIA).
Comme ils l’expliquent dans leur article de recherche, paru récemment dans Lettre du journal d’astrophysiqueL’équipe a utilisé un supercalculateur pour exécuter un modèle de migration planétaire qui simulait les 50 premiers millions d’années de développement du système planétaire.
Dans leur modèle, un disque protoplanétaire composé de gaz et de poussière interagit également avec une planète en migration, la rapprochant de son étoile mère et la piégeant dans une chaîne d’orbites résonnantes.
En quelques millions d’années, le disque protoplanétaire disparaît, rompant la chaîne et provoquant une instabilité orbitale qui provoque la collision de deux planètes ou plus. Alors que des modèles de migration planétaire ont été utilisés pour étudier des systèmes planétaires qui ont conservé une résonance orbitale, ces résultats sont une première pour les astronomes.
Comme le dit Isidoro de l’Université Rice, déclaration: « Je pense que nous avons été les premiers à expliquer le rayon de la vallée à l’aide de modèles de formation planétaire et d’évolution dynamique qui tiennent systématiquement compte des limites de certaines observations.
“Nous avons également pu montrer que les modèles de formation planétaire qui incluent des impacts géants sont cohérents avec les caractéristiques des haricots des exoplanètes.”
Ce travail s’appuie sur des travaux antérieurs d’Izidoro et du projet CLEVER Planets. L’année dernière, ils ont utilisé un modèle de migration pour calculer la perturbation maximale du système à sept planètes dans TRAPPIST-1.
Dans un article publié le 21 novembre 2021 dans astronomie naturelle, ils ont utilisé des simulations à N corps pour montrer comment un système « écrou dans une capsule » peut maintenir sa structure orbitale symétrique malgré les collisions causées par les migrations planétaires. Cela leur permet de placer des limites sur les limites supérieures de la collision et la masse des objets impliqués.
Leurs résultats montrent que la collision dans le système TRAPPIST-1 est proportionnelle à l’impact qui a conduit à la création du système Terre-Lune.
“La migration de petites planètes vers leurs étoiles hôtes crée une surpopulation et entraîne souvent de violentes collisions qui dépouillent les planètes de leurs atmosphères riches en hydrogène”, a déclaré Isidoro.
“Cela signifie que les impacts géants, tels que ceux qui ont façonné notre lune, peuvent être un résultat courant de la formation des planètes.”
Cette dernière recherche montre que les planètes sont de deux types distincts, consistant en des planètes sèches et rocheuses 50% plus grandes que la Terre (super-Terre) et des planètes riches en glace d’eau plus de 2,5 fois la taille de la Terre (petit Neptune).
De plus, ils suggèrent qu’une fraction de planètes deux fois plus grandes que la Terre conserveraient leur atmosphère primordiale riche en hydrogène et seraient riches en eau.
Selon Isidoro, les résultats sont cohérents avec les observations récentes selon lesquelles les super-Terres et Neptune mineur ne sont pas seulement des planètes sèches et rocheuses.
Les découvertes offrent une opportunité aux chercheurs sur les exoplanètes, qui s’appuieront sur le télescope spatial James Webb pour effectuer des observations détaillées des systèmes d’exoplanètes.
En utilisant des réseaux optiques, une imagerie infrarouge, des épines et des spectromètres de pointe, Webb et la prochaine génération de télescopes caractériseront les atmosphères et les surfaces des exoplanètes comme jamais auparavant.
Cet article a été initialement publié par l’univers aujourd’hui. En lisant article original.
