10 планетарных фактов, которые выходят за пределы нашей Солнечной системы

Трудно себе представить, но в 1990 году — году запуска космического телескопа «Хаббл» — нам еще предстояло открыть ни одну планету, кроме тех, что находятся в нашей Солнечной системе. Мы были вполне уверены, что они существуют, но не знали, редки ли они, обычны или повсюду. Мы не знали, являются ли скалистые планеты или газовые гиганты «нормальными» планетами, или существуют ли другие типы, которых нет в нашей Солнечной системе. К лучшему или к худшему, мы действовали, исходя из предположения, что наша Солнечная система является относительно типичной и что ее структура, состоящая из внутренних скалистых планет, пояса астероидов, газовых гигантов, пояса Койпера и облака Оорта за ними, будет шаблон для большинства, если не для всех, других планетных систем.

Каким диким путешествием были последние примерно 30 лет или около того, и насколько они перевернули наши предположения с ног на голову. Теперь, когда у нас за плечами более 5000 экзопланет и многие другие протопланетные диски (где формируются планеты), мы теперь понимаем, что многое из того, что мы первоначально думали, было слишком самонадеянным с нашей стороны, и что природа полна сюрпризов. Вот 10 планетарных фактов, которые удивили бы практически каждого работающего астронома в 1990 году и могут удивить вас сегодня!

1.) Не у каждой звезды они могут быть . Один из первых сюрпризов, которые ожидали учёные-экзопланеты, произошел, когда миссия «Кеплер» впервые начала исследовать большое поле из более чем 100 000 звёзд в поисках транзитов планет. Когда планета проходит перед своей родительской звездой, она блокирует часть света звезды. По мере накопления множества орбит и множественных транзитов мы сможем лучше определить орбитальное расстояние и физический размер экзопланеты. Первоначально, исходя из количества звезд, на которые мы смотрели, и геометрической вероятности того, что транзит будет наблюдаться с нашего конкретного луча зрения, казалось, что около 100% звезд будут иметь планеты.

Но оказывается, что это не так. Когда мы классифицируем звезды по металличности или процентному содержанию элементов тяжелее водорода и гелия в звезде, наблюдается явное снижение планетарного содержания. Практически все звезды, содержащие 25% или более тяжелых элементов на Солнце, имеют планеты, только часть звезд, содержащих от 10 до 25% тяжелых элементов Солнца, имеют планеты, и только две или три звезды с менее чем 10% тяжелых элементов Солнца имеют планеты. У тяжелых элементов Солнца вообще есть планеты. Если вы не сформировались из материала, достаточно обогащенного предыдущими поколениями звезд, ваша звезда вряд ли будет иметь планеты.

2.) Супер-Нептуны (или Мини-Сатурны) встречаются редко. . Из нашей Солнечной системы мы знали, что газовые планеты-гиганты бывают как минимум двух разных размеров: примерно в четыре раза больше радиуса Земли, как Нептун и Уран, и примерно в десять раз больше радиуса Земли, как Юпитер и Сатурн. Но что еще мы найдем? Будут ли такие размеры миров обычными или редкими? Будет ли обнаружено большое количество газовых планет-гигантов со свойствами, отличными от свойств нашей Солнечной системы, таких как супер-Юпитеры, «подростки», находящиеся между Нептуном и Сатурном по размеру, или мини-Нептуны?

Оказывается, планеты как размером с Юпитер, так и размером с Нептун очень распространены, причем мини-Нептуны встречаются даже чаще, чем нептуновые миры. Но между размерами Нептуна и Сатурна вообще очень мало планет, что позволяет предположить, что существует какая-то физическая причина, по которой планеты склонны избегать формирования с размерами между 5 и 9 земными радиусами. Эта причина все еще находится на стадии расследования, но приятно знать, что Нептуны и Юпитеры встречаются часто, а промежуточные миры — нет!

3.) Ультраотдаленные газовые гиганты довольно распространены. . Здесь, в нашей Солнечной системе, есть большой «утес», расположенный за пределами 30-кратного расстояния Земля-Солнце, или 30 астрономических единиц (а.е.). Внутри этого расстояния есть восемь крупных планет, но ни одна из них не имеет такого размера, как самая маленькая планета, Меркурий, за пределами этого расстояния.

Но вокруг многих звезд есть планеты-гиганты, расположенные на большом расстоянии: в 50, 100 и даже нескольких сотнях а.е. от главной звезды их системы. Некоторые из этих планет настолько велики, что температура их ядер превышает 1 миллион К, что позволяет им плавить дейтерий и становиться коричневыми карликами, в то время как другие падают ниже этого порога массы и вместо этого генерируют только инфракрасный свет, подобно Юпитеру.