Я взволнован, читая новости о последнем открытии экзопланет ЕКА с помощью CHEOPS . Система TOI-178 состоит из (как минимум?) пяти планет, расположенных по схеме 18:9:6:4:3. В пресс-релизе авторы пишут:
Но хотя планеты в системе TOI-178 вращаются вокруг своей звезды очень упорядоченно, их плотность не следует какой-либо определенной схеме. Одна из экзопланет, плотная планета земного типа, такая как Земля, находится рядом с такой же по размеру, но очень пушистой планетой — как мини-Юпитер, а рядом с ней — очень похожей на Нептун.
В тех немногих системах, где мы знаем, где планеты вращаются в этом резонансном ритме, плотность планет постепенно уменьшается по мере удаления от звезды, и это также то, что мы ожидаем от теории».
Мой вопрос: что именно утверждает «теория» ? И почему экзопланеты в орбитальном резонансе обязательно означают уменьшение плотности планет, если система не столкнулась ни с какой другой системой после своего образования?
Оригинальная исследовательская статья опубликована на сайте A&A, а также доступна через arxiv .
Одной из загадок формирования планет, которую необходимо понять, является различие между планетами земной группы и газообразными планетами — непрерывной кривой распределения не существует. Это означает, что должны быть задействованы разные процессы. Понимание того, как взаимодействуют вовлеченные процессы, какие условия необходимы для запуска отдельных процессов и как они формируют окончательную систему, важно для общего понимания. И это проще всего, чем более полная информация у вас есть о системе и тем лучше вы можете вывести ее прошлую эволюцию из текущего состояния. Цепочка Лапласа MMR планет помогает в этом стремлении.
Таким образом, используя эту несколько удивительную стабильность системы, мы можем заняться дальнейшими проблемами формирования самих отдельных планет и, возможно, также взаимодействия планетезималей с диском. В своем резюме они заявляют:
В этом отношении разные планеты системы TOI-178 лежат по обе стороны долины радиуса (Фултон и др., 2017). Таким образом, реконструкция прошлой орбитальной и атмосферной истории этой планеты может дать ключ к пониманию происхождения долины.
Предполагаемое «уменьшение плотности» планет от центра к краям напрямую связано с плотностью доступного твердого материала в протопланетном диске: дальше внутрь при более высоких температурах могут конденсироваться только более тяжелые элементы. За исключением любой миграции планет и смены радиального порядка, это определяет радиальное распределение плотности. Вы видите такое же изменение плотности внутри нашей Солнечной системы. Уравнение состояния вещества при высоких давлениях в центрах планет несколько несколько искажает это, но общая тенденция сохраняется.
Брайан