W ostatnich latach astronomowie zbadali wiele innych systemów gwiezdnych. Znaleźli wiele dowodów „gorącego Jowisza”, tych gazowych gigantów, którzy są blisko swojej macierzystej gwiazdy i „super-Ziemi”, skalistych światów większych niż Ziemia, ale mniejszych niż Neptuna. Jednak pomimo wszystkich poszukiwań i wszystkich odkryć istnieje tylko jeden system gwiezdny, który obejmuje oba z nich.
System nosi nazwę WASP-47 i faktycznie ma trzy planety w pobliżu gwiazdy: gorący Jowisz, gorąca super-Ziemia i gorący Neptun. W tym samym czasie pozostałe 100 lub więcej gorących znalezionych przez Jowisza nie ma żadnych towarzyszy w formie (przynajmniej) super-Ziemi. Co jest z nimi nie tak?
Nowe badania sugerują, że są one bardzo trudne do znalezienia, ponieważ super-Ziemia jest bardzo łatwo niszczona.
„Twierdzę, że brak super-ziemskich towarzyszy gorącego Jowisza jest dowodem na to, że większość z tych planet doświadczyła w przeszłości silnych efektów grawitacyjnych z innych planet lub gwiazd. Są one wysyłane na wysoce ekscentryczne orbity, takie jak komety, a następnie ich orbity krążą w czasie ”, powiedział główny autor Alexander James Mustil, starszy naukowiec astronomii i fizyki z Uniwersytetu w Lund w Szwecji, w e-mailu do Discovery News. „Podczas fazy wysokiej mimośrodowości niszczą wszelkie super-ziemie, które obracają się blisko gwiazdy, zazwyczaj powodując ich zderzenie z gwiazdą lub samą planetą”.
Większość założeń Mustilla składa się z symulacji, jak wyglądają systemy egzoplanetarne i jak planety poruszają się pod wpływem siły grawitacji. Obliczenia porównano z rzeczywistymi systemami egzoplanet, aby sprawdzić, czy odzwierciedlają one rzeczywistość.
Część jego pracy związanej z tym, co dzieje się z planetami, jest bardzo trudna do zrozumienia. Na przykład planety, których orbity znajdują się daleko od swoich gwiazd i nie przyciągają ich tak bardzo (lub jak często przechodzą przez nie). Są to podstawowe metody wykrywania planet.
„Uważam systemy super-ziem na bliskie odległości i pytam, co by się stało, gdybym dodał różne dodatkowe ciała na szerokich orbitach w systemie. Na przykład takie olbrzymie planety jak Jowisz lub podwójne gwiazdy - powiedział Mastil.
„Wierzę, że około 25% tych super-ziemskich systemów zostanie zdestabilizowanych i zacznie się zderzać ze sobą. Odpowiadając na problem odwrotny: Biorąc pod uwagę to, co widzimy w systemach super-ziemskich, w jaki sposób niektórym z nich udaje się zdobyć jakieś zewnętrzne planety gigantyczne? Jest to znacznie bardziej skomplikowany problem, a prace wciąż trwają. ” To oczywiście nie wyjaśnia, jak WASP-47 zdołał uzyskać oba obiekty, ale Mastil twierdzi, że w tym przypadku nie było wysokiej ekscentryczności migracji. Zamiast tego gorący Jowisz hipotetycznie zbliżył się do gwiazdy dzięki oddziaływaniu grawitacyjnemu z dyskiem, który ją utworzył. (Są to dwie konkurencyjne teorie dotyczące powstawania planet, ale nadal Mustil powiedział, że rzadkość WASP-47 sugeruje, że dominującym mechanizmem jest wysoka ekscentryczność migracji).
Mastilla ma wiele pomysłów na to, co dalej studiować. Niektóre myśli obejmują modelowanie formowania się planet na dysku protoplanetarnym przed wykonaniem tej samej symulacji (która obecnie opiera się na w pełni uformowanych planetach) lub dokładną symulację reakcji zderzających się planet.
„Mogą bić się tak szybko, że mogą się rozerwać na strzępy i nie połączyć w większe” - powiedział Mustil. „Byłoby wspaniale symulować narodziny i śmierć planet od pyłu do kurzu!”.
