케플러 임무와 외계 행성을 찾기위한 다른 노력 덕분에 우리는 외계 행성 인구에 대해 많은 것을 배웠습니다. 우리는 낮은 질량의 별을 도는 슈퍼-아르테 스와 해왕성 질량 외계 행성을 발견 할 가능성이 높으며, 더 큰 행성은 더 큰 별 주위에서 발견된다는 것을 알고 있습니다. 이것은 행성 형성에 대한 핵심적인 accretion 이론과 잘 어울립니다.
그러나 우리의 모든 관찰이 그 이론을 따르는 것은 아닙니다. 작은 적색 왜성 주위를 공전하는 목성과 같은 행성의 발견은 행성 형성에 대한 우리의 이해가 생각만큼 명확하지 않을 수 있음을 의미합니다. 디스크 불안정성 이론이라고 불리는 행성 형성의 두 번째 이론은이 놀라운 발견을 설명 할 수 있습니다.
붉은 왜성 스타는 GJ 3512라고 불리며 Ursa Major에서 약 31 광년 떨어져 있습니다. GJ 3512는 태양 질량의 0.12 배이며, 행성 GJ 3512b는 최소 목성 질량의 0.46 배입니다. 그것은 별이 지구보다 약 250 배 더 무겁다는 것을 의미합니다. 그뿐만 아니라 별에서 약 0.3AU입니다.
태양이 가장 큰 행성 인 목성보다 1000 배나 더 큰 태양계와 비교해보십시오. 이러한 숫자는 핵심 가속 이론과 관련하여 합산되지 않습니다.
핵심 accretion 이론은 행성 형성에 가장 널리 수용되는 이론입니다. 작은 고체 입자가 충돌하여 응고되어 더 큰 몸체를 형성함에 따라 코어 축적이 발생합니다. 오랜 시간 동안 행성을 만듭니다. 작동 방식에는 한계가 있습니다.
지구의 크기의 약 10-20 배에 이르는 단단한 핵이 형성되면, 고체 핵 주위에 외피 또는 대기를 형성하는 가스를 충분히 축적 할 수 있습니다. 핵심은 별과의 거리에 따라 핵심 누수가 다르게 작동한다는 것입니다.
내부 태양계에서, 별은 이용 가능한 물질의 대부분을 차지했으며 지구와 같은 더 작은 행성을 형성했습니다. 지구도 비교적 작은 분위기입니다. 외부 태양계에서는 서리 선 (cold line)을 넘어 행성에서 형성 할 물질이 훨씬 많지만 밀도는 낮습니다. 이것이 우리가 외부 태양계에서 부피가 큰 대기권을 가진 가스 거인으로 끝나는 방식입니다.
그러나 GJ 3512의 경우 연구원들은 핵심 accretion 설명과 모순을 발견했습니다. 우선, 별이 질량이 적은 이유는 별들이 형성하는 전체 디스크의 재료가 적기 때문입니다. GJ 3512와 같은 별은 매우 커지기 전에 재료가 부족합니다. 마찬가지로, 행성 행성에 큰 행성을 형성하기 위해 남은 물질이 적습니다.
그들의 논문에서 그들은“이러한 방식으로 가스 거인 <GJ 3512b>을 형성하기 위해서는 적어도 5 개의 지구 질량의 큰 행성 핵을 형성해야한다”고 말했다. 그들은 그런 저 질량 별 주위에서는 일어날 수 없다고 말합니다.
이 새로운 스타 시스템은 핵심 accretion 이론을 설명으로 배제하는 것 같습니다. 지구는 별에 비해 너무 방대합니다. 그러나 디스크 불안정성 이론이라는 또 다른 이론이 있습니다.
어린 별이 융합으로 태어날 때, 별의 형성에서 남은 회전하는 행성 행성 원반으로 둘러싸여 있습니다. 행성은 그 물질로부터 형성됩니다. 디스크 불안정성 이론에 따르면 회전하는 디스크 디스크는 빠르게 냉각 될 수 있습니다. 이러한 빠른 냉각으로 인해 재료가 행성 크기 덩어리로 응집 될 수 있으며, 이는 자체 중력 하에서 붕괴되어 가스 거인을 형성 할 수 있으며, 핵심 어프로치 과정을 건너 뜁니다.
코어 어커런스에는 오랜 시간이 걸리지 만 디스크 불안정성으로 인해 훨씬 짧은 시간에 큰 행성이 생길 수 있습니다. 그것은 GJ 3512의 경우와 같이 작은 별에 가까운 큰 행성을 찾는 것을 설명 할 수 있습니다.
이 연구의 배후의 과학자들도이 시스템에서 다른 이상한 점을 발견했습니다. 그들은 시스템에 GJ 3512b에 영향을 미쳐 길쭉한 궤도를 야기한 세 번째 행성이있을 수 있다고 밝혔다. 그 행성의 존재는 GJ 3512b의 비정상적인 궤도를 통해 추론되었으며 관찰되지 않았습니다. 이 연구의 배후 팀은 두 번째 행성이 시스템에서 방출되었을 가능성이 있으며 이제는 악성 행성이라고 말합니다.
이 시스템을 더 잘 이해하려면 더 강력한 도구로 더 많은 연구가 필요합니다. 저자에 따르면, 행성 형성 이론을 미세 조정할 수있는 좋은 기회입니다. 이 논문의 결론에서 말했듯이,“GJ 3512는 완전히 유망한 시스템이기 때문에 유성 및 이동 과정뿐만 아니라 원형 행성 디스크와 디스크의 행성 형성 효율에 대한 엄격한 제약을 계속할 수 있기 때문에 매우 유망한 시스템입니다. -대 질량비.
CARMENES (근적외선 및 광학 Echelle 분광기가있는 Exoearths의 M 난쟁이에 대한 Calal Alto 고해상도 분석) 컨소시엄의 국제 연구팀이이 작업을 수행했습니다. 이 컨소시엄은 거주 지역에서 저 질량 행성을 찾기 위해 은하계에서 가장 흔한 별인 적색 왜성을 탐색합니다. CARMENES는 적색 왜성 별을 이해하기위한 데이터 세트를 생성 할뿐만 아니라 지구 크기의 행성을 찾아 미래의 연구를위한 풍부한 후속 목표를 제공 할 것입니다.
더:
- 보도 자료 : 작은 별 주위의 거대한 외계 행성은 행성이 어떻게 형성되는지 이해해야한다.
- 연구 논문 : 매우 낮은 질량의 별을 공전하는 거대한 외계 행성이 행성 형성 모델에 도전
- PlanetHunters.org : 행성 형성에 대해 실제로 무엇을 이해합니까?
- 연구 논문 : PLANERARY FORMATION SCENARIOS REVISTIED : 핵심 수정 대 디스크 디스크 불안정성
- 카메 네스
