вторник, 10 апреля 2012 г.

Предложено пороговое значение металличности, необходимое для формирования планет

Предложено пороговое значение металличности, необходимое для формирования планетВ новом исследовании, которое готовится к публикации в Astrophysical Journal, американские астрономы Джаррет Джонсон и Хуэй Ли из Лос-Аламосской национальной лаборатории попытались сформулировать минимальное значение ключевого условия образования планет из протопланетных дисков. По современным представлениям, главным критерием возможности планетообразования является металличность, под которой подразумевается содержание элементов от углерода и выше в составе звезды и её протопланетного диска.

Считается, что при недостаточной металличности гелий и водород в протопланетных дисках могут подвергнуться слишком быстрому испарению и планетозимали просто не успеют образоваться — а значит, невозможны и планеты вокруг звёзд с низкой металличностью. Тяжёлые элементы в протопланетных дисках, напротив, защищают лёгкие от слишком быстрого испарения и повышают вероятность формирования планет.

Однако количественные критерии того, что есть «низкая металличность», до сих пор оставались смутными. Джонсон и Ли полагают, что пороговым значением для «планеты, столь же массивной и плотной, как Земля» будет металличность протопланетного диска и его звезды «по крайней мере в 10% от той, которой обладает наше Солнце».

Это, конечно, хорошо, ибо даже самые старые звёзды имеют значение металличности от −2 до −1, то есть содержание металлов в них составляет 1–10% от этого показателя у Солнца — а значит, даже часть старейших и наиболее бедных металлами звёзд могли сформировать планеты типа Земли. Ну а большинство звёзд нашей Галактики обладают металличностью от −0,3 до +0,2, то есть более чем достаточной для образования планет земного типа.

Но исследование Джонсона и Ли показывает, что одной металличности для формирования такого рода планеты в зоне обитаемости мало. Самые первые планеты, по их расчётам, могли появиться только у звёздного населения поколения II, но их удаление от звезды должно было быть весьма малым — от 0,03 а. е. (что в десяток раз ближе, чем Меркурий от Солнца). На таких планетах земного типа жизни, как мы сейчас её представляем, быть не могло: слишком жарко, куда жарче, чем на том же Меркурии.

«Интересно, что наши результаты показывают: первые землеподобные планеты могли сформироваться в обитаемых зонах звёзд несколько массивнее Солнца», — отмечает Джаррет Джонсон и добавляет, что срок жизни такой звезды невелик, не более 4 млрд лет, поэтому возможно, что любая жизнь на подобных планетах уже исчезла с угасанием родного светила. Более чем смелое предположение, с учётом того, как мало мы знаем о возможностях цивилизаций, имевших миллиард лет для развития.

По словам астрономов, развитию жизни на заре Вселенной даже при условии формирования землеподобных планет в обитаемой зоне могли помешать частые взрывы сверхновых и мощное рентгеновское излучение от аккреционных дисков чёрных дыр. И тем не менее, исходя из установленных критериев по металличности, у наиболее распространённого сегодня звёздного населения популяции I, к которой принадлежит и Солнце, шансы на образование землеподобных планет в зоне обитаемости кажутся чрезвычайно высокими.

Подготовлено по материалам Astrobio.net.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

Деревья способствуют ионизации воздуха
Деревья с мощной корневой системой помогают ионизации воздуха, выкачивая из-под земли воду, обогащённую радием. Растения часто называют затасканным и пышным эвфемизмом «зелёные лёгкие Земли». Любой школьник расскажет о том, как растения влияют на атмосферу: они поглощают углекислый газ, производят кислород, влияют на влажность воздуха. Но не только: исследователи из Квинслендского технологическо...
  (читать дальше)

Система Фомальгаута: две планеты или ни одной?
Недавние исследования деформации протопланетного диска в районе Фомальгаута, находящегося в 25 световых годах от нас, показывают: в системе этой молодой звезды есть как минимум две планеты. Новая работа американских астрономов, опубликованная в Astrophysical Journal Letters, показывает, что протопланетный диск Фомальгаута, молодой звезды, возраст которой, предположительно, не превышает 200–300 м...
  (читать дальше)

На марсианском плато Фарсида обнаружена вереница круглых ям
В регионе Фарсида, который размером почти с Европу, марсианская поверхность выгибается на несколько тысяч метров в высоту. Там немало необычных форм ландшафта, об одной из них и будет наш рассказ. Космический аппарат Mars Express сфотографировал ряд линейных разломов, в которых располагаются цепи кратеров глубиной до 1 500 м. Мнения исследователей о происхождении этой цепи разделились. Эти гео...
  (читать дальше)

Как звучат другие планеты?
Несмотря на многолетние исследования космоса, мы ничего не знаем о том, как звучат другие планеты. Ни одному зонду — даже снабжённому микрофонами — не удалось услышать что-то более ими менее ясное. (Впрочем, радиоизлучение в звук порой превращают.) Остаётся полагаться на компьютерные модели, чем и занимается группа Тима Лейтона из Саутгемптонского университета (Великобритания). Специалисты нафан...
  (читать дальше)

Солнечную систему превзошли по количеству планет
HD 10180 имеет массу в 1,062 солнечных, чрезвычайно близкую температуру поверхности, однако она несколько старше и более металлична, что должно, по современным представлениям, означать наличие у неё значительной планетной системы. Похоже, так оно и есть: у неё обнаружилось девять планет — против восьми у нашего Солнца. В недавней статье финского астронома Микко Туоми заново проанализирована инфо...
  (читать дальше)

Прогноз изменения климата тридцатилетней давности оказался жуть каким точным
В августе 1981 года журнал Science опубликовал статью, в которой было сделано несколько прогнозов относительно будущего изменения климата и антропогенного глобального потепления из-за выбросов углекислого газа. Как ни странно, предсказания оказались довольно точными. Будущее авторов стало нашим настоящим. Статья, написанная группой атмосферных физиков во главе с Джеймсом Хансеном из Института ...
  (читать дальше)

Солнечную систему превзошли по количеству планет
HD 10180 имеет массу в 1,062 солнечных, чрезвычайно близкую температуру поверхности, однако она несколько старше и более металлична, что должно, по современным представлениям, означать наличие у неё значительной планетной системы. Похоже, так оно и есть: у неё обнаружилось девять планет — против восьми у нашего Солнца. В недавней статье финского астронома Микко Туоми заново проанализирована инфо...
  (читать дальше)

Предложен новый тип космических солнечных батарей
Многие гелиоЭС работают от зеркал-концентраторов. Сходный концепт недавно был предложен для космических электростанций. Правда, его назначение необычно — электроэнергию предлагается передавать на Землю микроволнами. Солнечная постоянная составляет 1 367 Вт/м². Только не надейтесь получить столько с одного квадратного метра фотоэлементов: из-за атмосферы на поверхности нашей планеты всё значитель...
  (читать дальше)

Какими сигнальными дымами пользуются инопланетяне?
Астроном Джеффри Марси, один из ведущих специалистов по экзопланетам, теперь планирует заняться поиском более сложных объектов — инопланетных цивилизаций. По его словам, он знает, почему эта деятельность до сих пор не увенчалась успехом. Хорошей новостью является то, что, по его мнению, внеземные цивилизации (ВЦ) не нужно как-то призывать общаться с нами и долгие годы ждать, пока наши сигналы до...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)