Противоречит теориям: гигантские планеты во Вселенной были созданы раньше, чем считали астрономы

Фото: phys.org

Ученые выяснили, что экзопланеты с массой, похожей на массу Юпитера, образовались гораздо раньше, чем считалось. Результаты исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal, дают новую информацию о сроках накопления большого количества газа, а также твердых частиц для создания огромных планет, таких как Юпитер, пишет Phys.

Планеты формируются в протопланетных дисках, состоящих из газа и подле, которые окружают молодые звезды. Ученые пришли к выводу, что газовые гиганты, такие как Юпитер, формируются, когда протопланетные диски намного моложе, чем считали астрономы.

Экзопланетами называют миры за пределами Солнечной системы, но их происхождение и факторы, влияющие на их формирование, все еще во многом остаются загадкой. Ранее считалось, что для полного формирования газового гиганта такого как Юпитер, нужно от 3 до 5 млн лет, но новые наблюдения показывают, что таким планетам необходимо всего 1-2 млн лет.

Это открытие бросает вызов существующим теориям относительно возраста протопланетных дисков, из которых образовались эти огромные планеты. Результаты нового исследования могут привести к изменению теорий формирования планет.

По словам ученых, обычно формирование планет происходит по схеме "снизу вверх", то есть небольшие объекты накапливают материал, образуя более крупную планету и это занимает много времени. Но существует также предположение, что планеты формируются в результате распада крупных сгустков материи в протопланетном диске.

Астрономы изучили относительно небольшую выбору огромных экзопланет, о которых уже имелось много информации, и их свойства сравнили с такими планетами, как Юпитер и Сатурн.

Оказалось, что эти планеты также как Юпитер, сформировались намного раньше, чем предполагали ученые. Это открытие основано на удивительно большом количестве твердых веществ, которые накапливали эти планеты.

Все материалы, которые накапливаются в начале формирования планеты, увеличивают металличность ее атмосферы, то есть количество тяжелых химических элементов. Наблюдение за следами, которые оставляют эти металлы, можно измерить количество твердых веществ, которые когда-то собрала планета. Чем выше металличность, тем больше твердых веществ и металлов находится в атмосфере гигантского мира.

Ученые обнаружили, что в среднем гигантские планеты, которые изучили астрономы, собрали столько твердых веществ, что их масса в 50 раз превышает массу Земли. Это возможно, если планета образовалась менее, чем за 2 млн лет во все еще массивном протопланетном диске.

Результаты исследования показывают, что строительные блоки, используемые для формирования планет, были доступны на более ранней стадии эволюции протопланетного диска, чем предполагалось ранее.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform