science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Voorspelling:er zullen meer gasreuzen in een baan rond zonachtige sterren worden gevonden

Boss' model van een planeetvormende schijf, wat aantoont dat gasreuzenplaneten kunnen worden gevonden in een baan rond zonachtige sterren op afstanden vergelijkbaar met Jupiter en Saturnus. De schijf strekt zich uit van 4 tot 20 keer de afstand van de aarde tot de zon. Je kunt de spiraalarmen zien ontstaan ​​in het middenvlak van de schijf. De schijfinstabiliteitstheorie suggereert dat gasreuzenplaneten kunnen worden gevormd uit de klonten die te zien zijn in de dichtste gebieden van de spiraalarmen. Krediet:Alan Boss

Nieuwe planetaire formatiemodellen van Carnegie's Alan Boss geven aan dat er mogelijk een onontdekte populatie van gasreuzenplaneten rond zonachtige sterren draait op afstanden die vergelijkbaar zijn met die van Jupiter en Saturnus. Zijn werk is uitgegeven door Het astrofysische tijdschrift .

De populatie exoplaneten die is ontdekt door lopende planeetjachtprojecten blijft toenemen. Deze ontdekkingen kunnen modellen verbeteren die voorspellen waar ze meer moeten zoeken.

De planeten die Boss in dit onderzoek voorspelde, zouden de sleutel kunnen zijn tot het oplossen van een al lang bestaand debat over de vorming van de reuzenplaneten van ons zonnestelsel uit de schijf van gas en stof die de zon in zijn jeugd omringde.

Eén theorie stelt dat gasreuzen zich net zo vormen als terrestrische planeten - door de langzame aanwas van rotsachtig materiaal van de roterende schijf - totdat het object genoeg materiaal bevat om door zwaartekracht een zeer grote gasomhulling rond een vaste kern aan te trekken. De andere theorie stelt dat gasreuzen zich snel vormen wanneer het schijfgas spiraalarmen vormt, die in massa en dichtheid toenemen totdat zich duidelijke klonten vormen die samenvloeien tot reuzenplaneten met babygassen.

Een probleem met de eerste optie, kernaanwas genoemd, is dat het niet kan verklaren hoe gasreuzen zich vormen buiten een bepaalde baanafstand van hun gastheersterren - een fenomeen dat steeds vaker wordt gevonden door onverschrokken planeetjagers. Echter, modellen van de tweede theorie, schijfinstabiliteit genoemd, hebben de vorming van planeten aangegeven met banen tussen ongeveer 20 en 50 keer de afstand tussen de aarde en de zon.

"Gezien het bestaan ​​van gasreuzenplaneten in zulke brede banen, schijfinstabiliteit of iets dergelijks moet betrokken zijn bij de creatie van ten minste enkele exoplaneten, "Zei de baas. "Echter, of deze methode al dan niet dichter in een baan om de aarde draaiende gasreuzenplaneten zou kunnen creëren, blijft onbeantwoord."

Boss wilde zijn modelleringstools gebruiken om te ontdekken of gasreuzenplaneten zich dichter bij hun gastheersterren kunnen vormen door een nieuwe kijk op het schijfkoelingsproces te nemen. Zijn simulaties geven aan dat er een grotendeels onzichtbare populatie van gasreuzenplaneten rond zonachtige sterren kan zijn op een afstand tussen de 6 en 16 keer de afstand tussen de aarde en de zon. (Voor de context is Jupiter iets meer dan vijf keer zo ver van de zon verwijderd als de aarde, en Saturnus is meer dan negen keer zo ver weg.)

"NASA's aanstaande Wide Field Infrared Survey Telescope is misschien bij uitstek geschikt om mijn voorspellingen hier te testen, ’, voegde baas eraan toe.