Hogyan alakulnak ki a furcsa, perzselően forró 'vulkánbolygók'?

A művész benyomása egy protoplanetáris korong örvénylő belső részéről, ahol az erős nyomásgradiensek por és kavics csapdába ejtéséhez és egy vulkáni bolygó kialakulásához vezetnek. (Kép jóváírása: Jonathan Tan)

A kutatók szerint egy lépéssel közelebb kerülhet a megoldáshoz a rejtély, hogy milyen lázasan forró „vulkáni bolygók” képződnek.

Az elmúlt két évtizedben a kutatók megerősítették, hogy több mint 1800 exobolygó kering a távoli csillagok körül. Ezek a felfedezések nagyon különböző típusú bolygókat tártak fel a Naprendszerben látottaktól, mint például a szuperföldeket, amelyek sziklás világok, amelyek akár 10-szerese is a Föld tömegének.

Váratlanul, a csillagászok nemrégiben találtak egy idegen bolygó furcsa új osztályát- a Földön lévő világokat- a Földön felüli mérettartományba, amelyek keringési pályája, amelyek szorosan össze vannak csomagolva, nagyon közel a fogadó csillagokhoz, mindössze 1 és 100 nap közötti. A legtöbb ilyen bolygó sokkal nagyobb és sokkal közelebb van a csillagokhoz, mint a Merkúr, amely csak körülbelül kétötöde a Föld átmérőjének, és 88 napos pályával rendelkezik. [A legfurcsább idegen bolygók]

'A vulkánok majdnem 99 százaléka olyan pályán van, amely kisebb, mint a Merkúr pályája'-mondta a tanulmány társszerzője, Jonathan Tan, a gainesville-i Floridai Egyetem asztrofizikusa. 'Néhányan 100 -szor közelebb vannak a csillagukhoz, mint a Föld a naphoz.'

A tudósok ezeket a nagy, forró, sziklás világokat „vulkáni bolygóknak” becézték. A név nem származik Spock versenyének hazájából. Star Trek , 'de a római tűzistentől, és ez volt a neve annak a bolygónak is, amelyről néhány csillagász azt gondolta, hogy a Merkúr pályáján belül létezhet Naprendszerünkben. A vulkánok hőmérséklete akár 1340 fok Fahrenheit (725 Celsius fok) is lehet, 'hasonló az olvadt lávához' - mondta Tan. 'A láva óceánjai külön lehetőség.'

Ezek a vulkáni bolygók kompakt rendszerei 'nagyon gyakoriaknak tűnnek' - mondta Tan a guesswhozoo.com -nak. 'Talán a galaxis legtöbb bolygója ilyen rendszerekben található.'

A vulkáni világok kialakulásának magyarázata azonban továbbra is kihívás a tudósok számára. Egyes teoretikusok azt javasolják, hogy a vulkán bolygók távolabb keletkezhettek a gazda csillagaiktól és egymástól, mint ma. Akkor spiráloztak volna a jelenlegi pályájukra, és elmagyarázták, mit látnak most a csillagászok. A szorosan csomagolt exobolygók közötti távolság néhány részlete azonban nem felel meg annak a mintának, amelyet akkor várnánk, ha ez a migrációs forgatókönyv igaz lenne.

Egy másik lehetőség az, hogy a vulkáni bolygók fokozatosan, úgynevezett bolygószimbólumok korongjából alakultak ki, ahol most vannak- kisbolygók és holdak. Ahhoz azonban, hogy a vulkáni bolygók ilyen módon alakuljanak ki a csillagok közelében, szükség lenne legalább 20 -szor nagyobb bolygókra, mint a korong, amely a Földet és a Naprendszer többi bolygóját hozta létre - valószínűtlen forgatókönyv, a kutatók szerint .

Nemrég Tan és kollégája, Sourav Chatterjee egy „belülről kifelé bolygóképződés” néven ismert elméletet javasoltak, amely megoldhatja a vulkánok kialakulásának rejtélyét. Azt sugallja, hogy ezek a világok a perzselő-közelálló pályákon keletkeztek, amelyeket most elfoglalnak, kavicsokból és apró sziklákból, amelyek a rendszerük távolabbi részeiből befelé tekeredtek. Ezek a kövek gyűrűben halmozódnak fel csillaguk körül, és a csillag körüli belső korongban lévő nyomáserők megakadályozzák, hogy közelebb kerüljenek.

'Feltételezzük, hogy ebből a gyűrűből végül bolygó keletkezik, és tovább fog növekedni' - mondta Tan.

Végül ez a bolygó elég nagyra nő ahhoz, hogy felvegye a közelében lévő anyag nagy részét, és többnyire üres rést hoz létre a csillag körüli gáz- és por korongban. A kavicsok és apró sziklák, amelyek tovább spiráloznak befelé a rendszer távolabbi részeiből, majd gyűrűvé alakulnak a csillagtól kissé távolabb, és ez a bolygóképződés folyamata újra kezdődik.

'A bolygók egymás után alakulnak ki, a belső pályákról a külső pályákra, tehát' belülről kifelé '-mondta Tan.

Egy új, 629 vulkán bolygót vizsgáló tanulmányban a kutatók most azt tapasztalják, hogy minél nagyobb a távolság exobolygók szülőcsillaguktól, annál nagyobb a tömegük. Ez megegyezik a belülről kifelé irányuló bolygók kialakulásának előrejelzésével.

'Nagyon izgatott vagyok, amikor látom, hogy a megfigyelések megfelelnek az előrejelzésnek' - mondta Tan. 'Ez azt jelezheti, hogy jó úton járunk annak megértésében, hogyan alakultak ki.'

Ennek az új elméletnek számos aspektusát még részletesen ki kell dolgozni, mondta Tan. 'Az egyik nagy kérdés az, hogy miért nem képez minden lemez ilyen módon bolygót - például miért különbözik a Naprendszerünk?'

Chatterjee és Tan online december 29 -én részletezték eredményeiket az Astrophysical Journal Letters -ben.

Kövess minket @Spacedotcom , Facebook vagy Google+ . Eredetileg közzétéve guesswhozoo.com .