реклама
Новости Hardware

ДТП космических масштабов ведут к образованию планет плотнее стали, утверждают учёные

Среди 5500 обнаруженных во Вселенной экзопланет лишь горстка поражает воображение необычно высокой плотностью, которая превышает плотность стали. Эволюция планет до такого состояния остаётся загадкой, но учёные разработали интересную модель специфической трансформации экзопланет и доказали её моделированием на компьютере.

 Экзопланета из пустыни горячих нептунов в представлении художника. Источник изображения: Ricardo Ramirez/University of Warwick

Экзопланета из пустыни горячих нептунов в представлении художника. Источник изображения: Ricardo Ramirez/University of Warwick

Непосредственно внимание учёных привлекла экзопланета TOI-1853b. Она чуть меньше Нептуна, но почти в два раза плотнее Земли. Эту огромную плотность невозможно объяснить традиционными путями эволюции экзопланет, которые мы открыли и наблюдаем. Очевидно, она сформировалась каким-то другим образом, вероятно, лишившись воды и атмосферы в процессе своей эволюции, оставив для нашего наблюдения фактически одно скальное ядро.

Как экзопланета TOI-1853b дошла до такого состояния, взялась понять группа специалистов под руководством физика Луки Напониелло (Luca Naponiello) из Римского университета Тор Вергата (Италия) и Бристольского университета (Великобритания).

«Эта планета очень удивительна! Обычно мы ожидаем, что планеты, образовавшиеся из такого количества породы, станут газовыми гигантами, такими как Юпитер, плотность которых похожа на плотность воды, — объяснил физик Цзинъяо Доу из Бристольского университета. — TOI-1853b имеет размер Нептуна, но её плотность выше, чем у стали. Наша работа показывает, что это может произойти, если во время формирования планеты происходили чрезвычайно энергичные столкновения планет. В результате этих столкновений часть лёгкой атмосферы и воды была удалена, а осталась обогащенная камнями планета с высокой плотностью».

Радиус TOI-1853b в 3,46 раза больше радиуса Земли, а радиус Нептуна составляет 3,88 радиуса Земли. На этом сходство заканчивается. Экзопланета обращается вокруг своей звезды-хозяйки, оранжевого карлика размером около 80 % от размера Солнца, раз в 1,24 дня. И если её радиус удивления не вызывает, то её масса действительно ставит в тупик: она в 73,2 раза больше массы Земли. Масса Нептуна, к примеру, составляет всего 17,15 масс Земли.

По расчетам специалистов, при таких размерах и массе плотность TOI-1853b составляет 9,7 г/см3. Средняя плотность Нептуна составляет 1,64 г/см3. Средняя плотность Земли — 5,15 г/см3. Плотность железа равна 7,87 г/см3, примерно такая же плотность и у стали. Поскольку малая плотность Нептуна объясняется большой протяжённостью его атмосферы, высочайшая плотность TOI-1853b намекает на едва ли не полное её отсутствие, как и отсутствие других не очень плотных веществ, например, воды.

Серия моделирований показала, что наиболее вероятным объяснением сверхплотности экзопланеты является высокоскоростное столкновение двух массивных ещё формирующихся экзопланет, в результате которого они лишились атмосфер.

 Сценарии образования TOI-1853b. Источник изображения: Napionello / Nature 2023

Сценарии образования TOI-1853b. Источник изображения: Napionello / Nature 2023

«Наш вклад в исследование заключался в моделировании экстремальных гигантских столкновений, которые могли бы удалить лёгкую атмосферу и воду (или лёд) с исходной большой планеты, чтобы создать экстремальную плотность, — пояснил физик Фил Картер из Бристольского университета. — Мы пришли к выводу, что исходное планетарное тело, скорее всего, должно было быть богато водой и испытать экстремальный удар со скоростью более 75 км/с, чтобы создать TOI-1853b в том виде, в котором она наблюдается».

Добавим, экзопланета TOI-1853b относится к редчайшему виду объектов в так называемой пустыне горячих нептунов. Это планеты размером с Нептун и находящиеся на очень коротких орбитах у своих звёзд. Таких планет единицы среди 5500 с чем-то известных нам экзопланет. Поэтому изучение TOI-1853b имеет особенную ценность. Это фактически экзотика в квадрате.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Сегодня в Fortnite ворвётся Metallica — новый режим, музыкальное шоу и не только 8 ч.
«Заперт в своём глупом тельце»: первый тизер-трейлер и подробности Goodnight Universe от соавторов Before Your Eyes 11 ч.
США запретили оказывать IT-услуги и продавать некоторое ПО любому лицу в России 12 ч.
Денег нет, сил держаться тоже: создатели Armello и Solium Infernum уходят в «гибернацию» и вернуться не обещают 12 ч.
Продажи Elden Ring взяли новую высоту — помог ажиотаж вокруг Shadow of the Erdtree 14 ч.
Представлен ИИ-генератор изображений Stable Diffusion Medium, которому достаточно видеокарты с 5 Гбайт памяти 14 ч.
В России резко подскочили продажи футбольных симуляторов — от EA Sports FC 24 до Football Manager 14 ч.
Уже рутина: NVIDIA снова улучшила результаты в ИИ-бенчмарке MLPerf Training 14 ч.
Apple не может на 100 % гарантировать отсутствие галлюцинаций у фирменного ИИ, заявил Тим Кук 15 ч.
Google начала тестировать в Бразилии ИИ-защиту от кражи Android-смартфонов 16 ч.
Samsung к 2027 году рассчитывает освоить 1,4-нм техпроцесс 29 мин.
Литография с использованием лазера и кремния останется главным способом выпуска чипов и в следующем десятилетии 2 ч.
Цены на память DDR3 готовятся к взлёту на фоне растущего дефицита 3 ч.
Новая статья: ИИтоги мая 2024 г.: ничто человеческое ботам не чуждо 8 ч.
LG начнёт выпускать OLED-экраны для iPhone 16 Pro Max раньше Samsung 10 ч.
ASRock выпустила видеокарту Radeon RX 6500 XT Phantom Gaming с удвоенным объёмом памяти 10 ч.
На роль тёмной материи предложены сферические аналоги космических струн — топологических дефектов пространства-времени 11 ч.
США расширили антироссийские санкции в сфере полупроводников — они усложнят поставки чипов из Китая 13 ч.
Президент РФ утвердил соглашение о создании лунной станции совместно с Китаем 15 ч.
Jabra обновила наушники Elite 10 и Elite 8 Active и сообщила о закрытии серии Elite 16 ч.