Elizabeth Bailey ve Caltech’ten Konstantin Batygin tarafından yapılan çalışmada, sıcak Jüpiterler denilen bu tür dev gezegenlerin yerinde oluşabileceğini veya yıldızlarına yakın bir yerde durup, buharlaşmadan ömür boyu orada kalacağı ileri sürüldü. Sıcak Jüpiter’ler, ev sahibi yıldızlarına çok yakın, genellikle Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin onda biri kadar olan bir yörüngede dönen dev gezegenlerdir. Sistemlerin yaklaşık % 1′ inde bulunurlar. 1990’lardaki ilk keşiflerinden bu yana, astronomlar bu garip gezegenlerin bugün bulundukları yere nasıl ulaştığını merak etmekteler.
Bir devin doğuşu
Sıcak bir Jüpiter yapmak için önce bir gaz devi oluşturmalısınız. Gökbilimciler bunun cismin çekirdeğinde birikim adı verilen bir süreçle gerçekleştiğine inanıyor. Bir kaya çekirdek – Dünya büyüklüğünde veya daha büyük – ata-disk oluşur. Bu çekirdek kritik bir kütleye, yaklaşık 10 Dünya kütlesine veya daha fazlasına ulaştığında, hidrojen ve helyumu bir atmosfere çeken ve nihayetinde bir gaz devi olmak için yeterli miktarda gaz elde eden, son derece hızlı bir toplanma aşamasına maruz kalır.
Geleneksel gezegensel oluşum teorilerine göre, gaz devi gezegenler Jüpiter’in ve Satürn’ün nerede oturduğunu, birkaç kez Dünya-Güneş mesafesinin, çok büyük büyümeleri için yeterli serin malzemenin bulunduğu yerlerde oluşur. Bu şartlar altında sıcak bir Jüpiter almak için dev gezegenlerin içe doğru göç etmesi gerekir. Nitekim, güneş sistemimiz Gezegensel göçün kanıtlarını ve oluşumunun önde gelen teorilerinden biri olan Grand Tack modeli, Jüpiter’in ve Satürn’ün Güneşten uzakta, içe doğru yerleştiğini ve mevcut konumlarına geri döndüklerini öne sürüyor. Ancak tüm güneş sistemleri için durum böyle mi? Ve içe göç gerçekten sıcak Jüpiterleri açıklıyor mu?
İç sınır
Yaptıkları işlerde, Bailey ve Batygin, gezegen dışı gezegen kütlesini, her gezegenin ev sahibi yıldızına olan mesafesinin bir fonksiyonu olarak çizdi. Bunu yaparken, bu gezegenlerin nerede bulunduğuna bağlı olarak, sıcak Jüpiter oluşumunda onları engelleyebilecek trendlere bakabildiler. “[Gerçekleşen] sıcak Jüpiterler iç sınır aslında oldukça keskin bakıyor,” Bailey ait açıkladı verileri. Başka bir deyişle, sıcak Jüpiter’ler sadece yıldızlarının çevresinde belirli yarıçaplara kadar bulunur, bu sınırın içinde aykırı değer yoktur.
“Genel olarak, gezegenlere veya asteroitlere gelince, işler orijinal oluşum konumlarından dağıldığında, dağılımlarının dağınık bir görünümünü yaratma eğilimindedir. Bu, sıcak Jüpiter dağılımının bu keskin iç sınırının aslında yıldızlarına yakın oluşumlarının bir işareti olabileceğine dair bir ipucu gibi görünüyordu ”dedi. Çift daha sonra bir Jüpiter-kütle gezegenine giden kaçak katmanın meydana gelebileceği proto planetary disk içindeki en küçük yarıçapı hesapladı. Yarıçapın yıldıza oldukça yakın olduğunu buldular – esasen bir yıldızın manyetosferinin diskin merkezinde oyduğu deliğin iç kenarında yatıyor.
Bu, çekirdek birikimi ve dev gezegen oluşumunun, diskin en iç kısımlarına kadar gelebileceği ve sıcak Jüpiterleri bugün gördükleri mesafedeki yerinde doğuracağı anlamına gelir. Bailey, “Bu varsayımları dikkate alarak, sıcak Jüpiter popülasyonunun iç sınırı için yapılan bir ifadeyi önceden tahmin ettik, ki bu gözlemlerle oldukça iyi uyuşuyor” dedi. “Bunun önerdiği gibi görünen şey, sıcak Jüpiter’in aslında çoğu durumda Jüpiter ve Satürn gibi uzaklaşmak yerine, yıldızlarına yakın oluşları. Ve eğer bu doğruysa, sıcak Jüpiter’in kökenlerinde Jüpiter ve Satürn’den farklı olduğu anlamına gelecektir ”dedi.
Süper bir başlangıç
O zaman bulmacanın son parçası, bu sıcak Jüpiter’lerin çekirdeği nereden geliyor? Ve bu basit – onlar, Bailey ve Batygin, süper Güneş Dünyalarının (yaklaşık 1 ila 10 Dünya kütlesi gezegenlerin) diğer güneş sistemlerinde ortak olduğunu, ancak aynı zamanda kendi başımıza sahip olmadıklarını söylüyorlar. Yazdıklarının sonucuna göre, Bailey ve Batygin “sıcak Jüpiter popülasyonunun büyük çoğunluğunu yerinde çoğaltmak için gereken her şeyin, genç süper Dünya’nın yüzde 1’sinin dağılmadan önce kaçak kongre rejimine girmesi gerektiğini belirtti. onların proto planetary bulutsuları.
” Çalışmalarının, bu süper Dünyaların nereden geldiğine dair “agnostik” olduğunu not ederler – içinde olduğu gibi, nasıl ve nereye baktıklarına bakmadılar, ilk önce orada çekirdek olarak hizmet ettiklerini varsayalım. gelecekteki gaz devleri için. Ancak Güneş’e benzeyen yıldızların sadece yüzde 1’i sıcak Jüpiter’e sahip olduklarından yazıyorlardı, süper Dünyaların yalnızca yüzde 1’inin akredite olması ve bugün gördüğümüz gezegensel sistemleri oluşturmak için sıcak Jüpiter olması gerekiyor.
Ve sadece yıldızına bu kadar yakın yörüngenin sıcak bir Jüpiter’in hayatta kalma şansını nasıl etkilediği konusunda endişe duyuyorsanız, cevap şu: öyle değil. Atmosferleri kaynayan bazı daha az büyük gezegen bulunsa da sıcak Jüpiterler o kadar büyük ki, yıldızlarının yaşamları boyunca atmosferlerinin yalnızca yüzde 1’i sonuçta foto buharlaşmaya kaybolacak, dedi. Dolayısıyla bu gezegenler yalnızca esasen yerinde oluşmaz, yaşamlarımız boyunca kendi sistemlerimizden tamamen farklı olarak güneş sistemlerinde yaşayan sıcak, büyük dünyalar olarak yerinde kalabilirler .