Все четыре из опухших, газообразных планет намного более крупные, чем Земля и орбита чрезвычайно близко к их самой близкой звезде – ближе, чем Меркурий к нашему солнцу. Их орбиты также заперты вместе в точном образце, подняв вопрос того, избежали ли газовые гиганты в нашей солнечной системе так или иначе подобной конфигурации в отдаленном прошлом.
«Точно, как и где форма планет – нерешенный вопрос в планетарной науке», сказал ведущий автор исследования, Шон Миллз, аспирант в астрономии & астрофизике в Чикагском университете. «Наша работа по существу проверяет модель на формирование планеты для типа планеты, которую мы не имеем в нашей солнечной системе».Поскольку орбитальная конфигурация так отличается, чем та в нашей системе, Миллз сказал, есть большие дебаты о том, как такие планеты формируются, как они добрались там и почему система Земли сложилась, как это сделало.Заводы и его сотрудники использовали данные о яркости от телескопа Кеплера НАСА, чтобы проанализировать, как эти четыре планеты блокируют звездный свет и изменяют орбиты друг друга, таким образом выводя размеры и массы планет.
Команда выполнила числовые моделирования планетарной миграции, которые производят текущую архитектуру этой системы, подобную миграции, подозреваемой для газовых гигантов солнечной системы. Эти вычисления описаны в прогрессе 11 мая выпуск онлайн Природы.Орбитальная конфигурация солнечной системы, кажется, развилась начиная с ее рождения 4,6 миллиарда лет назад. Четыре известных планеты системы Кеплера-223 значительно старше, однако, поддержали одну орбитальную конфигурацию для намного дольше.
Планеты Кеплера-223 намного более крупные, чем Земля, вероятно состоящая из твердого ядра и конверта газа, и они вращаются вокруг своей звезды в периоды в пределах от только семи к 19 дням. Астрономы называют эти планеты sub-Neptunes.
Они – наиболее распространенный тип планет, известных в галактике.Планеты Кеплера-223 также находятся в резонансе. Планеты находятся в резонансе, когда, например, каждый раз один из них вращается вокруг своего солнца однажды, следующий распространяется вокруг дважды. Спутники Юпитера, где явление было обнаружено, резонанс показа.
Две самых внутренних планеты Кеплера-223 находятся в 4:3 резонанс. Второе и третье находятся в 3:2 резонанс, и третье и четвертое находятся в 4:3 резонанс. Астрономы видели, что extrasolar системы содержали две или три планеты в резонансе, но не четыре.«Это – самый чрезвычайный пример этого явления», сказал соавтор исследования Дэниел Фэбрики, доцент астрономии & астрофизики в UChicago.
Сценарии формированияСистема Кеплера-223 предоставляет альтернативные сценарии для того, как планеты формируются и мигрируют в планетарной системе, которая отличается от нашего собственного, сказал соавтор исследования Говард Исааксон, астроном исследования в Калифорнийском университете, Беркли и член Калифорнийской Поисковой команды Планеты.«Данные от Кеплера и Телескопа Keck были абсолютно очень важны в этом отношении», сказал Исааксон.
Благодаря наблюдениям за Кеплером-223 и другими exoplanetary системами, «Мы теперь знаем о системах, которые являются непохожими на солнечную систему солнца, с горячим Юпитером, планеты ближе, чем Меркурий или промежуточными размер Земли и Нептуна, ни один из которого мы видим в нашей солнечной системе. Другие типы планет очень распространены».Некоторые стадии формирования планеты могут включить сильные процессы, но во время других стадий, планеты могут развиться из газообразных дисков гладким, нежным способом, который является, вероятно, что сделали планеты под-Нептуна Кеплера-223, сказал Миллз.«Мы думаем, что две планеты мигрируют через этот диск, застревают и затем держат перемещение вместе; найдите третью планету, застряньте, мигрируйте вместе; найдите четвертую планету и застряньте», объяснил Миллз.
Тот процесс отличается полностью от того, которому ученые верят ведомый к формированию Земли, Меркурия, Венеры и Марса, который, вероятно, сформировался в их текущих орбитальных местоположениях.Земля сформировалась из Марса – или тела лунного размера, имеющие привкус вместе, Миллз сказал, сильный и хаотический процесс. Когда планеты формируют этот путь, их заключительные орбитальные периоды не около резонанса.
Существенное движениеНо ученые подозревают что более крупные, более отдаленные планеты солнечной системы сегодня – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – перемещенный существенно во время их формирования. Они, возможно, были выбиты из резонансов, которые когда-то напомнили те из Кеплера-223, возможно после взаимодействия с многочисленными астероидами и небольшими планетами (planetesimals).«Эти резонансы чрезвычайно хрупки», сказал Фэбрики. «Если бы тела облетали и поражали друг друга, то они сместили бы планеты от резонанса».
Но планетам Кеплера-223 так или иначе удалось избежать этого рассеивания космических тел.Другие процессы, включая приливные силы, которые сгибают планеты, также могли бы вызвать разделение резонанса.«Многие системы мультипланеты могут начаться в цепи резонансов как это, хрупкое, как это, означая, что те цепи обычно ломаются на долгих временных рамках, подобных выведенным для солнечной системы», сказал Фэбрики.Заводы и сотрудники Беркли Фэбрики смогли определить размер и массу звезды, делая точные измерения ее света, используя спектрометр Eschelle с высоким разрешением на 10-метровом Keck, который я складываюсь на Мауна-Кеа на Гавайях.
«Спектр показал звезду, очень похожую в размере и массе к солнцу, но значительно старше – больше чем шесть миллиардов лет», сказал Исааксон. «Вы должны знать точный размер звезды, таким образом, Вы можете сделать динамический анализ и анализ стабильности, которые включают оценки масс планет».