《天體物理學(xué)雜志通訊》：新模型解釋了兩個(gè)令人困惑的系外行星系統(tǒng)之謎
一幅描述美國(guó)宇航局開(kāi)普勒航天器觀察到的約為地球1.8倍大小的系外行星的稀缺性的插圖。
André Izidoro是萊斯大學(xué)NASA資助的CLEVER行星項(xiàng)目的韋爾奇博士后研究員。資料來(lái)源：Jeff Fitlow/萊斯大學(xué)
（神秘的學(xué)雜訊新星系地球uux.cn）據(jù)cnBeta：一個(gè)考慮到作用在新生行星上的各種力量的新模型可以解釋在3800多個(gè)已知行星系統(tǒng)中觀察到的兩個(gè)令人困惑的現(xiàn)象。第一個(gè)謎團(tuán)是志通"半徑谷"，指的模型謎是半徑為地球1.8倍左右的系外行星異常稀少。根據(jù)美國(guó)宇航局開(kāi)普勒航天器的解釋觀測(cè)，這種大小的兩個(gè)令人行星比超級(jí)地球（半徑約為地球的1.4倍）和小海王星（半徑約為地球的2.5倍）少大約2-3倍。第二個(gè)謎團(tuán)被稱為"豆莢里的困惑豌豆"，指的天體統(tǒng)是在數(shù)百個(gè)行星系統(tǒng)中存在著大小相似的相鄰行星，包括TRAPPIST-1和開(kāi)普勒-223。物理外行
"我相信我們是學(xué)雜訊新星系第一個(gè)使用行星形成和動(dòng)態(tài)演化的模型來(lái)解釋半徑谷的人，該模型自洽地解釋了觀測(cè)的志通多種約束，"萊斯大學(xué)的模型謎André Izidoro說(shuō)，他是解釋最近發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上的一項(xiàng)研究的通訊作者。"研究還能夠表明，兩個(gè)令人包含巨大撞擊的行星形成模型與系外行星的豌豆莢特征是一致的。"
萊斯大學(xué)NASA資助的CLEVER行星項(xiàng)目的韋爾奇博士后Izidoro和合著者使用一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，利用行星遷移模型模擬了行星系統(tǒng)發(fā)展的前5000萬(wàn)年。在該模型中，產(chǎn)生年輕行星的氣體和塵埃的原行星盤(pán)也與它們相互作用，將它們拉近它們的母星并將它們鎖定在共振軌道鏈中。當(dāng)原行星盤(pán)的消失導(dǎo)致軌道不穩(wěn)定，導(dǎo)致兩顆或更多的行星相互撞擊時(shí)，這些鏈條在幾百萬(wàn)年內(nèi)被打
行星遷移模型已經(jīng)被用來(lái)研究那些保留了共振軌道鏈的行星系統(tǒng)。例如，Izidoro和CLEVER行星項(xiàng)目的同事在2021年使用遷移模型計(jì)算了TRAPPIST-1的七顆行星系統(tǒng)在轟擊過(guò)程中可能承受的最大破壞量，并且仍然保留了其和諧的軌道結(jié)構(gòu)。
在這項(xiàng)新的研究中，Izidoro與CLEVER行星的研究人員Rajdeep Dasgupta和Andrea Isella（兩人都來(lái)自萊斯大學(xué)）、加州大學(xué)洛杉磯分校的Hilke Schlichting以及德國(guó)海德堡馬克斯普朗克天文研究所的Christian Zimmermann和Bertram Bitsch合作。
Izidoro說(shuō)："年輕行星向其宿主恒星的遷移造成了過(guò)度擁擠，并經(jīng)常導(dǎo)致災(zāi)難性的碰撞，使行星失去其富氫的大氣層。這意味著巨大的撞擊，如形成我們?cè)虑虻淖矒簦赡苁切行切纬傻囊话憬Y(jié)果。"
研究表明，行星有兩種"口味"，一種是超級(jí)地球，干燥、多巖石，比地球大50%，另一種是迷你海王星，富含水冰，比地球大約2.5倍。Izidoro說(shuō)，新的觀察結(jié)果似乎支持這些結(jié)果，這與傳統(tǒng)的觀點(diǎn)相沖突，即超級(jí)地球和迷你海王星都是完全干燥和巖石的世界。
基于他們的發(fā)現(xiàn)，研究人員做出了可以由美國(guó)宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)證實(shí)的預(yù)測(cè)。例如，他們認(rèn)為一部分約為地球兩倍大小的行星將同時(shí)保留其原始的富氫大氣，并富含水。
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