Астрономы из Амстердамского университета (Нидерланды) предложили объяснение формирования планетарной системы TRAPPIST-1, которая содержит семь планет размером с Землю, близко расположенных к звезде. Главное, по мнению исследователей, заключается в линии, за которой лед превращается в воду. Рядом с границей ледяные и каменистые частицы, которые дрейфуют из внешних областей системы в сторону звезды, получают дополнительную порцию воды и слипаются, постепенно образуя протопланеты. Статья с описанием модели принята к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.
В феврале 2017 года международная команда астрономов объявила об открытии системы из семи экзопланет вокруг маленькой звезды TRAPPIST-1. И теперь исследователи из Амстердамского университета придумали модель, которая объясняет, как могла возникнуть удивительная планетарная система.
До сих пор существовали две преобладающие теории образования планет. Первая теория предполагает, что планеты формируются приблизительно там, где мы их видим. В случае TRAPPIST-1 это маловероятно, потому что диск, из которого возникли экзопланеты, должен был быть чрезмерно плотным. Вторая теория предполагает, что планеты развиваются на далеких орбитах и впоследствии мигрируют внутрь. Эта теория также не подходит TRAPPIST-1, потому что она не объясняет, почему все планеты примерно того же размера, что и Земля.
Ученые разработали модель, в которой мигрируют не планеты, а плотные частицы, из которых они впоследствии формируются. Модель начинается с «камней», которые движутся из внешних областей к звезде. Такой материал в основном состоит из льда. Когда он приближается к так называемой линии снега, где достаточно тепло для жидкой воды, то получает дополнительную порцию водяного пара. В результате материал слипается. Протопланета понемногу приближается к звезде, собирая по пути все больше строительного материала, как пылесос, пока не достигнет размера Земли. Затем экзопланета движется еще немного дальше и открывет пространство для формирования следующей планеты.
По словам исследователей, основной проблемой является то, что, пересекая линию снега, материал теряет водяной лед из-за его испарения. Но эта вода повторно используется следующим булыжником, который дрейфует из внешних областей пылевого диска. В TRAPPIST-1 этот процесс повторялся до тех пор, пока не сформировались семь планет.
Глава исследования Крис Ормел говорит: «Для нас система TRAPPIST-1 с ее семью планетами стала приятным сюрпризом. Мы долгое время работали над агрегацией космического мусора, а также разрабатывали новую модель линии снега. Благодаря открытию TRAPPIST-1 мы можем сравнить нашу модель с реальностью».
В ближайшем будущем исследователи из Амстердама хотят уточнить свою модель. Они запустят компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как их симуляция выдерживает различные начальные условия. Исследователи также ждут обсуждений в астрономическом сообществе. Их модель довольно революционна, потому что камни перемещаются от внешней части диска к линии снега без активного взаимодействия.
