Sehingga baru-baru ini, kami berpendapat bahawa sistem suria kita adalah prototaip, di mana sistem planet lain harus dibina. Kami fikir ada dua kelas planet: dunia padat, yang kami dapati berkerumun di kawasan dalam, dan raksasa gas yang berada jauh. Bermula pada tahun 1990-an, kami mula mengesan planet berhampiran bintang lain, dan kemudian kami mengetahui bahawa sistem suria kita tidak sepenuhnya normal. Dalam makalah baru yang diterima untuk diterbitkan minggu ini, dua ahli astrofizik di Columbia University berusaha untuk mengetahui mengapa.
Ternyata mempunyai planet kecil dan padat di sistem suria dalaman dan raksasa gas besar di sistem suria luar tidak sepenuhnya normal. Raksasa gas dan planet berbatu dapat dijumpai di mana-mana, dan planet besar mempunyai peluang yang sama untuk menjadi lebih dekat dengan bintangnya seperti yang kecil. Planet-planet yang kami temui menunjukkan bahawa tidak ada yang menghalang gergasi gas menjadi "Musytari panas", lebih-lebih lagi - mereka melakukannya dengan kerap. Kejutan kedua lebih mengejutkan, dan kerana itu adalah karya perintis dari observatorium ruang angkasa Kepler NASA. Walaupun ukuran pepejal adalah ukuran Bumi - kedua-duanya lebih besar dan lebih kecil - sama seperti ukuran bumi Neptunus dan Musytari, ada kelas planet ketiga, yang paling umum dari semua. Di antara ukuran Bumi dan Neptunus, ada pilihan yang kita abaikan: super-earth (atau mini-neptune). Dan ternyata, bumi super lebih besar daripada planet lain.
Soalan pertama yang timbul untuk kita: mengapa kelas dunia yang menakjubkan ini begitu padat penduduknya? Tetapi ketika model pembentukan planet kita di dekat bintang bertambah baik, kita mulai melihat bahawa bersama dengan planet-planet yang masih hidup, penyebaran halus muncul. Dunia yang terlalu kecil, sebagai peraturan, diserap, dibuang, atau dibuang ke Matahari oleh badan-badan lain. Seiring bertambahnya jisim planet, begitu juga kemungkinan kelangsungan hidup mereka. Semakin besar dunia - lebih disukai tiga kali lebih besar daripada Bumi - semakin besar kemungkinan tarikan graviti akan menyelimutkannya dalam hidrogen dan helium. Dunia massa perantaraan ini semestinya berada di antara planet berbatu dan gergasi gas. Tetapi jika anda mencari dunia yang semakin besar, anda akan melihat bahawa ada lebih banyak dan lebih sedikit dari mereka. Alam semesta tidak menghasilkan banyak dunia yang besar hanya kerana mempunyai bahan mentah. Perlu 317 planet kita untuk membentuk Musytari sahaja.
Ketika pemahaman kita tentang pendidikan planet meningkat, kita mulai memiliki banyak pertanyaan. Sekiranya bumi super adalah jenis dunia yang paling umum, maka apa yang istimewa dari sistem suria sehingga kita tidak mempunyai satu bumi super? Pilihannya menarik tetapi mengecewakan:
- Bumi super muda yang terbentuk, tetapi tidak bertahan, mungkin telah dibuang bersama dengan penghijrahan planet raksasa.
- Seluruh sistem suria dalaman terbentuk sebelum Musytari bergerak ke luar, dan dunia padat ternyata kecil, kerana terbentuk lewat, ketika semua bahan sudah habis.
- Raksasa gas besar kami dan Matahari meraih bahan pembentuk planet pertama, tidak memberikan peluang kepada bumi super.
Namun, dengan menggunakan perkembangan terkini dalam ramalan probabilistik, saintis Chzhinjin Chen dan David Kipping mengemukakan penjelasan baru, menarik dan lengkap. Mungkin kita salah.
Video promosi:
Dalam kebanyakan kes, ketika kita memerhatikan planet, kita mengetahui sama ada jisim atau jejari, tetapi tidak kedua parameter pada masa yang sama. Tetapi tanpa mengetahui satu parameter, mustahil untuk memahami jenis dunia yang kita hadapi, dengan bumi seperti pepejal atau gas seperti Neptunus. Bayangkan dua dunia yang sama sekali berbeza, masing-masing tiga kali lebih besar daripada Bumi: satu mempunyai teras pepejal 2.8 jisim Bumi dengan shell gas nipis di sekelilingnya, dan yang lain mempunyai teras pepejal berjisim 1.5 Bumi dan jumlah gas yang sama di atmosfera. Planet pertama akan serupa dengan Bumi, tetapi pada hakikatnya ia adalah Bumi super: lebih besar, lebih besar dan dengan suasana yang lebih tipis. Planet kedua akan lebih seperti mini-neptune: 10.000 kilometer "atmosfer" di atas permukaan padat ke semua arah, dan tekanan di permukaan akan dengan cepat menghancurkan kehidupan yang kita ketahui.
Penemuan Chen dan Kipping memungkinkan untuk menarik garis antara Bumi super dan neptune mini dengan tepat. Mereka mengemukakan skema penilaian yang jauh melebihi anggaran buruk kami sebelumnya. Varian mereka:
- Mana-mana dunia dengan berat kurang dari 2.0 ± 0.6 Bumi cenderung padat.
- Mana-mana dunia antara 2.0 dan 130 jisim Bumi akan serupa dengan Neptunus.
- Apa-apa yang lebih besar daripada 8% Matahari kita akan menjadi bintang.
- Itu sahaja. Klasifikasi lain, menurut ahli astrofizik, adalah omong kosong sepenuhnya.
Ini juga memberitahu kita bahawa sebahagian besar dunia yang kita panggil "tanah super" sebenarnya terletak di hujung dunia seperti neptunus, yang mengesahkan kecurigaan yang telah lama wujud. Untuk planet yang dijumpai dengan kaedah transit, dunia yang padat dengan jisim 2.0 Bumi akan berada dalam radius sekitar 25% lebih besar daripada Bumi; jika lebih banyak lagi, ia pasti akan menjadi dunia seperti neptunus dengan cangkang hidrogen-helium yang besar.
Dan adakah anda tahu mengapa tidak ada bumi super di sistem suria kita? Kerana dengan jisim 50% dan 40% dari ambang transit ini, masing-masing, Bumi dan Venus adalah Bumi super yang kita cari: planet padat dengan jisim yang besar. "Kelas" planet seterusnya adalah dunia seperti neptunus, dan kita mempunyai tiga daripadanya.
"Sebilangan besar planet yang dijumpai dengan massa 2-10 Bumi sering disebut sebagai bukti bahawa bumi super sangat biasa dan sistem suria kita ternyata tidak biasa," tulis penulis. “Namun, jika perbatasan antara dunia terestrial dan Neptunian dialihkan ke 2 massa terestrial, sistem suria tidak akan lagi tidak biasa. Menurut definisi kami, hanya tiga daripada lapan planet dalam sistem suria adalah dunia Neptunian, yang merupakan jenis planet yang paling biasa di sekitar bintang jenis suria yang lain."
Dengan kata lain, memang benar bahawa tidak ada planet dalam sistem suria kita antara dua dan sepuluh jisim Bumi, dan ini sendiri jarang berlaku. Tetapi ini bukan kaedah terbaik untuk mengelaskan planet; mereka hanyalah sebahagian dari dunia Neptunian, dan kita mempunyai tiga daripadanya. Ternyata kita benar-benar salah mengenai masalah kehilangan tanah super. Sekiranya kita mempertimbangkannya dengan betul, akan ada dua kesimpulan yang menarik: apa yang kita sebut bumi super tidak sama sekali seperti Bumi, dan tidak ada masalah, kerana tidak ada yang hilang dalam sistem suria kita.
ILYA KHEL
