kamval | Два пылевых кольца позволят выявить факт миграции экзопланеты

В новом исследовании, проведенном научной командой под руководством доктора Фарзаны Меру (Farzana Meru) с кафедры физики Уорикского университета, Великобритания, найден способ окончательного установления факта миграции или отсутствия миграции планеты в диске из пыли и газа, который обычно окружает звезду.

Процесс миграции планет используется в научных теориях уже более 40 лет, однако только сейчас исследователи смогли предложить надежный тест, который позволяет при помощи наблюдений выявить миграцию планеты.

«Миграция планет в протопланетных дисках играет важную роль в долгосрочной эволюции планетных систем, однако в настоящее время у нас нет под рукой надежного теста, который позволил бы при помощи наблюдений установить факт миграции планеты в газовом диске родительской звезды. Однако новые технологии, доступные нам теперь при использовании обсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), позволяют подробно рассматривать эти диски и даже различать в них многие элементы структуры, такие как кольца, щели, спиральные рукава, дуги и сгустки. Обсерватория ALMA может использовать различные частоты миллиметрового диапазона для поисков облаков частиц различных размеров – и эти данные мы можем использовать для изучения индивидуальных колец пыли внутри этого диска», - рассказала доктор Меру.

Команда Меру пришла к выводу, что при наблюдениях двух смежных с экзопланетой колец пыли протопланетного диска – внешнего и внутреннего - простое измерение размеров частиц пыли, составляющих эти кольца, может подтвердить или опровергнуть предположение о миграции этой планеты внутри протопланетного диска. Если средний размер частиц внутреннего, более близкого к звезде кольца оказывается меньше, по сравнению с размером частиц пыли внешнего кольца, это подтверждает факт миграции планеты из внешних областей планетной системы внутрь. Обоснование предложенной проверки имеет два аспекта. Во-первых, модель, построенная исследователями, показала, что внешнее кольцо пыли содержит более крупные частицы пыли, поскольку они двигаются с более высокой скоростью (по сравнению с меньшими по размеру частицами), и этой скорости оказывается достаточно, чтобы частицы могли «догнать» планету при ее движении внутрь, формируя внешнее кольцо. Во-вторых, внутреннее кольцо состоит из относительно небольших частиц, поскольку они движутся внутрь медленнее, чем планета. Следовательно, они не могут «ускользнуть» от движущейся в направлении к звезде планеты и накапливаются в форме кольца перед ней. В этом случае быстродвижущиеся крупные частицы пыли стремительно двигаются в сторону звезды, оставляя за собой внутреннее кольцо, состоящее из относительно небольших частиц пыли, указывается в работе.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20181020055446