Архитектура Солнечной системы очень редко встречается во Вселенной
Астрономы говорят: Солнце — рядовая звезда, Земля — обычная планета. Но может, хотя бы Солнечная система очень редкая? Почему-то это приятно услышать
В нашей Солнечной системе, кажется, все в порядке: меньшие каменистые планеты, — Меркурий, Венера, Земля или Марс, вращаются относительно близко к нашей звезде. С другой стороны, большие газовые и ледяные гиганты, — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, движутся по далеким от Солнца орбитам.
Но исследователи из университетов Берна и Женевы и Национального центра научных исследований (NCCR) PlanetS показали, что наша планетная система редкая. Систем именно с таким распределением планет, скорее всего, очень мало.
Как горох в стручке
«Более десяти лет назад астрономы заметили, основываясь на наблюдениях с помощью революционного тогда телескопа "Кеплер", что планеты в других системах обычно напоминают своих соседей по размеру и массе — как горошины в стручке», — говорит ведущий автор исследования Локеш Мишра. — «Но долгое время было неясно не связано ли это открытие с ограничениями методов наблюдения».
Поэтому исследователь разработал основу для определения различий и сходств между архитектурами планетных систем. При этом он обнаружил, что таких архитектур не две, а четыре.
«Мы называем эти четыре типа "подобным", "упорядоченным", "антиупорядоченным" и "смешанным", — говорит Мишра.
Планетарные системы, в которых массы соседних планет близки, имеют подобную архитектуру. Упорядоченные планетные системы — это такие, в которых масса планет растет по мере удаления от звезды — так же, как и в нашей Солнечной системе. Если, с другой стороны, масса планет уменьшается с расстоянием от звезды, исследователи говорят об антиупорядоченной архитектуре системы. В смешанной архитектуре планетарные массы сильно различаются от планеты к планете.
«Наши результаты показывают, что "подобные" планетные системы являются наиболее распространенным типом архитектуры. Около восьми из десяти планетарных систем вокруг звезд, видимых в ночном небе, имеют "подобную" архитектуру», — говорит Мишра. — «Это также объясняет, почему эта архитектура была обнаружена в первые несколько месяцев миссии Кеплер».
Что удивило команду, так это то, что «упорядоченная» архитектура — та, которая включает и Солнечную систему — кажется самым редким типом.
По словам Мишры, есть признаки того, что на формирование архитектуры влияют как масса газового и пылевого диска, из которого возникают планеты, так и содержание тяжелых элементов в родительской звезде: «Из довольно маленьких дисков и звезд с небольшим количеством тяжелых элементов возникают "подобные" планетарные системы. Большие массивные диски и большое количество тяжелых элементов в звезде порождают упорядоченные и антиупорядоченные системы. Диски среднего размера порождают смешанные системы. Динамические взаимодействия между планетами, в том числе столкновения, тоже влияют на окончательную архитектуру».