Ученые удивлены: планеты типа Юпитера могут образоваться всего за миллион лет

Новое исследование, проведенное учеными из Университета штата Огайо, показывает, что экзопланеты с массой, сопоставимой с Юпитером, могли образоваться всего за 1–2 миллиона лет — гораздо быстрее, чем считалось ранее (3–5 миллионов лет). Это открытие, опубликованное в Astrophysical Journal, ставит под сомнение прежние представления о том, как происходит аккреция — процесс, при котором планеты накапливают газ и твердые частицы, богатые углеродом и кислородом, для формирования массивных газовых гигантов.

Ученые изучили семь экзопланет-гигантов, сравнив их звездные и планетарные химические свойства с характеристиками Юпитера и Сатурна. Особое внимание было уделено металличности атмосферы — показателю, который отражает количество накопленных твердых веществ. Чем выше металличность, тем больше твердых элементов было использовано при формировании планеты. «Мы можем сделать вывод, что в среднем каждая из пяти исследованных планет накопила твердое вещество, эквивалентное 50 массам Земли», — сказал автор исследования Цзи Ван. Эти данные говорят о том, что строительные блоки, необходимые для формирования газовых гигантов, появились на очень ранних этапах эволюции протопланетного диска. Раннее образование экзопланет означает, что процессы аккреции начались задолго до того, как произошли масштабные изменения в диске. «Эти экзопланеты образовались так рано, что на них все еще сохранились большие запасы металлов. Такой результат может потребовать пересмотра существующих теорий формирования планет как в нашей Солнечной системе, так и за ее пределами.», — отметил Ван. Исследователи также предполагают, что формирование и миграция таких газовых гигантов оказывает влияние на развитие каменистых планет. Например, считается, что Юпитер и Сатурн могли вытолкнуть Меркурий с его первоначальной орбиты и повлиять на то, что Марс остался гораздо меньше Земли или Венеры. Важность этих открытий заключается в том, что они помогают лучше понять эволюционные механизмы, управляющие формированием планет, а также связывают процессы, происходящие в экзопланетных системах, с историей нашей собственной Солнечной системы. «Все, что мы знаем об экзопланетах, можно поместить в контекст Солнечной системы и наоборот», — добавил Ван.