Загадки суперземель: находки "Кеплера" рушат модели ученых

На прошлой неделе, ученые, занятые в миссии "Кеплер", объявили о том, что их космический телескоп к настоящему времени обнаружил 2326 потенциальных экзопланет. Это вдвое больше цифры, названной ими в феврале. Но вот незадача – наблюдателей и теоретиков крайне смущает высокая пропорция суперземель, то есть планет, которые по размеру больше Земли и меньше Нептуна. Они занимают от трети до половины всего списка кандидатов в экзопланеты. В то же время, согласно имеющимся моделям формирования планет, само их существование под большим вопросом. Более того, они находятся на стабильных орбитах, которые вообще запрещены для планет.


Сегодня считается, что планеты образуются в процессе аккреции пыли в протопланетном диске. Сначала возникают каменные или/и ледяные сгустки – планетезимали - которые затем сталкиваются, соединяются между собой и в конце концов превращаются в планеты. Во внутренней части диска вещества слишком мало, чтобы образовывать планеты-гиганты, поэтому наблюдения "Кеплера" уже заставили теоретиков пересмотреть свои модели и представить дело так, что "Юпитеры", формируясь вдали от своей звезды, начинают затем мигрировать к центру. Однако если в этой ситуации ученым удалось хотя бы на время согласовать наблюдения и теорию, в случае суперземель такое согласование не проходит. По расчетам, любая планета, достигшая размеров суперземли, должна или быстро превратиться в газовый гигант, или с такой же скоростью быть проглоченной собственным солнцем. Согласно тем же расчетам, место, где "Кеплер" находит сегодня массу суперземель, должно быть свободно как от "Юпитеров", так и от небольших каменных планет. Там должно быть незанятое пространство, "планетная пустыня", однако на месте "пустыни" "Кеплер" обнаружил настоящие планетные джунгли.

Пытаясь понять, как такое могло случиться, Джек Лисойе, астроном из команды Кеплера, обратил внимание на то, что некоторые из суперземель при больших размерах отличаются небольшой массой, и на этом основании выстроил собственный сценарий их происхождения. По его гипотезе, суперземли формируются вдали от звезды, но не успевают набрать достаточно массы, чтобы стать газовыми гигантами, хотя так же, как и они, начинают свою миграцию к центру. Поначалу они представляют собой небольшие каменные планеты, окруженные густым и обширным облаком газа, однако потом, в результате охлаждения, газ оседает на их поверхности, увеличивает массу и, соответственно, гравитационное притяжение – именно так суперземли притягивают к себе дополнительные порции вещества, постепенно наращивая размеры и массу.

Эта гипотеза далека от совершенства. Так, она не объясняет ни того, каким образом образуются небольшие, но массивные суперземли, ни того, каким образом эти суперземли умудряются подобраться так близко к своей звезде, как это следует из полученных Кеплером данных.

Эту ситуацию не слишком оригинально, однако довольно точно охарактеризовал астроном Грег Логлин из Исследовательского центра Эймса: ""Кеплер" видит только верхушку айсберга". Похоже, с подводной его частью еще придется разбираться и разбираться.

© cnews.ru / 2011-12-15