Аннотация.
В статье рассматривается процесс формирования тел вне Солнечной системы-экзопланет. Описаны ключевые моменты в образовании экзопланет и планетных систем.
Ключевые слова.
1. экзопланета
2. солнечная система
3. астрономия
4. протопланетные диски
Введение.
Экзопланета или внесолнечная планета, — планета, находящаяся вне Солнечной системы. Как только возникли идеи о том, что звезды ночного неба — это далекие солнца, стали рассуждать о возможности существования планет вокруг них и жизни на этих телах. Поскольку планеты гораздо легче звезд и излучают меньше света, открыть их очень трудно. Несмотря на отдельные попытки, успех пришел только в конце XX века. К концу 80-х годов сразу несколько методик наблюдения достигли нужной точности, и в начале 90-х экзопланеты начали открывать. Сейчас известно несколько тысяч планет, и их количество растет. Оказалось, что другие планетные системы и их члены могут существенно отличаться от того, что мы видим в нашей системе. И теперь учёные разбираются как все эти объекты устроены, и как они сформировались. Какие вопросы встают перед исследователями при изучении процесса образования экзопланет?
Формирование планет.
Мы знаем, что звезды рождаются и умирают. Соответственно, вместе со звездами рождаются планетные системы. Общая картина качественно понятна начиная с XVIII века: в космосе есть облака газа и пыли, под действием собственной гравитации они начинают сжиматься, в какой-то момент выделяется центральный объект, который станет звездой, и диск вокруг. В этом диске и будет образовываться планетная система и всякая мелочь: кометы, астероиды, что там еще может летать в планетной системе.
Качественно эта картина действительно не изменилась за прошедшее время, но в ней есть, во-первых, довольно много тонкостей, а во-вторых, есть много новостей, связанных в первую очередь с открытием разных типов экзопланетных систем. Первая тонкость, с которой мы познакомимся, — это так называемая снеговая линия. Идея фантастически проста: если у нас зима, весна, лето, осень бывают во времени, то в протопланетном диске они в пространстве. В том смысле, что ближе к звезде всегда лето, а далеко от звезды всегда зима. Соответственно, где-то проходит граница. Граница называется снеговой линией. Ближе к звезде невозможно существование льда, дальше — невозможно существование соответствующих газов в виде газов. Что это означает для образования планет? Это означает, что вначале, когда в принципе вещество в диске перемешано, диск можно разделить на три основные части. Ближе к звезде вещества не слишком много, диск достаточно тонкий, льдов там нет, газы оттуда довольно активно выметаются, и там должны образовываться маленькие каменные тела. В принципе, так выглядит старая картина образования планетной системы: разные группы планет образуются на разных расстояниях, и сейчас мы их там и видим. Система получается довольно плоской просто потому, что она образуется из плоского протопланетного диска. Но открытия экзопланет показали, что эта картина неполна. Качественно она, безусловно, верна — мы видим протопланетные диски вокруг разных звезд. Существует два типа дисков, которые очень часто путают. Есть протопланетные диски, в которых будут или сейчас образуются планеты, и есть так называемые остаточные диски. И те и другие видны вокруг молодых звезд, но остаточные диски — это то, что осталось после образования планетной системы.
Качественно эта картина находит свое подтверждение, но появились новые данные. Люди стали открывать экзопланеты, и одним из самых удивительных фактов стало то, что люди начали открывать гигантские газовые планеты или газово-ледяные планеты очень близко от звезд. Очень близко — это на расстоянии менее одной астрономической единицы. Иногда период обращения такой планеты вокруг звезды составляет буквально дни или часы. Это совершенно удивительно, потому что эти планеты не могут там образовываться. Маленькие планеты находятся ближе к звезде, большие планеты находятся дальше. Все это может происходить на маленьких расстояниях — не как у нас в Солнечной системе, а гораздо короче. И люди придумали такой способ. Связано это с поведением планет в газовом диске.
Когда планета крутится в газовом диске — она будет очень эффективно тормозиться в этом диске и будет быстро двигаться к звезде. Торможение орбитального вращения: вы тормозите объект, а он двигается все быстрее и быстрее.
То же самое происходит в протопланетном диске: планета тормозится, она обменивается орбитальным моментом с газом, ускоряет часть газа, сообщает ему дополнительный угловой момент, а сама планета движется ближе к звезде. Если планета достаточно массивная, то образуется очень интересная структура. Планета движется в диске. Эти процессы приводят к образованию экзопланет.
Вывод.
Формирование экзопланет достаточно сложный, и ещё не до конца исследованный процесс. Имея большое количество открытых экзопланет, только про малую часть из них можно сказать, что они полностью открыты для людей. В будущем учёным ещё предстоит разобраться во многих вопросах, и, конечно, найти этому официальное подтверждение, ведь нельзя судить только по теоретическим данным.
Экзопланеты – курс на ПостНауке
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://postnauka.ru/courses/46100%23:~:text%
