5K
Начиная с середины 1990-х годов, когда была открыта первая планета вокруг другой звезды, астрономы «собирают» коллекцию экзопланет. В новом исследовании астрономы классифицировали эти планеты и установили, что большинство найденных на сегодняшний день делятся по размеру на две группы: скалистые планеты земного типа и более крупные мини-нептуны. В работе команда использовала данные миссии NASA «Kepler» и обсерватории «Keck».
По сути исследование показывает, что наша Галактика отдает предпочтение двум типам планет: скалистым мирам в 1,75 раза больше размера Земли, а также мини-нептунам, покрытым газом, которые от 2 до 3,5 раз больше Земли. Млечный Путь редко формирует планеты с размерами между этими двумя группами.
«В Солнечной системе нет планет с размером между Землей и Нептуном. Один из величайших сюрпризов «Kepler» заключается в том, что почти каждая звезда имеет по крайней мере одну планету, большую, чем Земля, но меньшую, чем Нептун. Нам бы очень хотелось узнать, каковы эти таинственные планеты и почему их нет у нас», – рассказывает Эрик Петигура, соавтор исследования из Калифорнийского технологического института (США).
«Kepler» ищет далекие миры методом транзита. Величина затмения коррелирует с размером планеты, но для того, чтобы точно определить ее размеры, необходимо измерить ее звезду. Команда ученых из Калифорнийского технологического института вместе с коллегами из нескольких учреждений более внимательно рассмотрела размеры планет с помощью обсерватории «Keck». Они потратили годы на получение спектральных данных звезд с 2000 планетами из каталога «Kepler». Спектральные данные позволили получить точные измерения размеров звезд, что, в свою очередь, позволило исследователям определить размеры экзомиров, вращающихся вокруг них.
С новыми данными обсерватории «Keck» исследователи смогли в 4 раза точнее определить размеры 2000 планет. Когда ученые разложили их по полочкам, они с удивлением обнаружили поразительный разрыв между группами скалистых земель и мини-нептунов.
Причина разрыва не ясна, но ученые придумали два возможных объяснения. Первая основана на идее, что природа предпочитает создавать планеты примерно размером с Землю. Некоторые из этих планет по причинам, которые еще не полностью поняты, в конечном итоге захватывают достаточно газа, чтобы «переступить черту» и стать газообразными мини-нептунами.
«Мини-нептуны похожи на камни с большими шарами газа вокруг них. Водород и гелий, находящиеся в шаре, не способствуют набору массы всей системы в целом, но они вносят огромный вклад в объем, делая планеты намного больше по размеру», – продолжает Эрик Петигура.
Вторая возможная причина, по которой планеты не обладают промежуточными размерами, связана с потерей газа, а точнее сжиганием при воздействии излучения от звезды-хозяина. Оба сценария, вероятно, объясняют пробел в размерах планет. «В будущем исследователи планируют изучить содержание тяжелых элементов в этих планетах, чтобы узнать больше об их составе. Мы живем в золотой век планетарной астрономии, потому что находим тысячи планет вокруг других звезд. В настоящее время мы работаем над пониманием состава мини-нептунов. Это должно объяснить, почему эти миры так часто формируются на орбитах других звезд и почему их нет вокруг Солнца», – заключил Эрик Петигура.