Astrophysical Journal Letters: модель формирования планет поставлена под сомнение

Фото из открытых источников

Группой астрофизиков при кураторстве исследователей из Северо-Западного университета обнаружено, что состав атмосферы формирующейся экзопланеты может серьёзно отличаться от «химии» изначального родительского диска газа и пыли. Исследователи опубликовали свои выводы в издании Astrophysical Journal Letters.

Учеными была изучена система PDS 70, в которой две огромные молодые газовые экзопланеты, включая PDS 70b, проходят процесс формирования внутри окружающего их диска газа и пыли. Эксперты установили любопытный факт: соотношение концентрации углерода и кислорода в атмосфере PDS 70b заметно ниже, нежели в натальном диске. Что заставляет усомниться в верности текущей упрощенной модели, которая основана на схожести химического состава планет и их дисков.

Для исследования были использованы спектры света, который излучает экзопланета PDS 70b. В частности, рассчитали содержание оксида углерода и воды в атмосфере PDS 70b, а также пропорции углерода и кислорода. Эксперты сравнили эти данные с измеренными ранее характеристиками газа в диске, выявив серьёзное несоответствие между этими цифрами. Это свидетельство того, что традиционная модель формирования планет требует пересмотра.

В чём причины? Есть две версии этого несоответствия. Первая: планета начала формироваться раньше того, как диск обогатился углеродом. Вторая: планета накапливала твердые материалы, такие как лед и пыль, плюсом к газам. При испарении таких твердых компонентов менялся химический состав, что и привело к снижению доли углерода в атмосфере.