Isn’t “hot Jupiter” the “unity”? Results that challenge traditional planet formation theory | Sorae portal site to space

I found out so farexoplanet“Hot JupiterThe process of planet formation of the so-called “type” is attracting attention. Until now, hot Jupiters were thought to be “lonely”, and there were no other planets in the same system. However, this time, the research team including Dong-Hong Wu of Anhui University normal,12% of hot Jupiter planetary systems may also contain other planetsI showed it. This finding may have implications for the formation process of all planets, including hot Jupiter.

في عام 1995 ، تم العثور على الكواكب الأولى حول نجم غير الشمس. فاجأ اكتشاف 51 Pegasi b ، الحالة الأولى ، علماء الفلك. والسبب هو أن عملاق الغاز ، وهو أصغر قليلاً من كوكب المشتري ، يدور حول نجم يقارب حجم الشمس كل 4.2 أيام.

يبلغ مدار مدار كوكب عطارد ، وهو أقرب كوكب في المجموعة الشمسية ، 88 يومًا. بالنظر إلى أن عمالقة الغاز مثل المشتري تدور في مدارات أبعد بكثير من عطارد على مدى عشرات إلى مئات السنين ، فإن 51 Pegasi b قريبة بشكل غير عادي من نجمها الرئيسي. النظام الشمسي.

في البداية ، كان هناك شك في وجود 51 Pegasi b نفسها ، ولكن منذ اكتشافها ، تم العثور على كواكب مماثلة واحدة تلو الأخرى ، وأصبح وجود مثل هذا النوع من الكواكب أمرًا مشكوكًا فيه. لم يكن صحيحًا ، وأطلق عليه اسم Hot Jupiter ، والذي يعني “كوكب المشتري الساخن”.

ومع ذلك ، حتى اليوم ، بعد ما يقرب من 30 عامًا من اكتشافهم الأولي ، لا تزال عملية تكوين كواكب المشتري الساخنة غير واضحة. مع تقدم بناء نظام المراقبة ، يمكن العثور على العديد من الكواكب الفرعية المسماة “كواكب المشترى الدافئة” (هنا ، كوكب المشتري الحار مع فترة مدارية من 10 إلى 300 يوم) والتي تدور على مسافة أبعد قليلاً من كوكب المشتري الحار. تم اكتشاف عمالقة الغاز أيضًا في مدار بعيد مثل نظامنا الشمسي أو بعيدًا. ومع ذلك ، فإن حقيقة وجود عدد كبير من كواكب المشتري الساخنة تشير إلى أنه ليس من غير المألوف أن تتشكل مثل هذه الكواكب في الكون

.

* … هناك أيضًا تحيز رصدي يجعل من السهل العثور على مثل هذه الكواكب. ومع ذلك ، يشير العدد المطلق الكبير إلى أن الوجود ليس نادرًا حتى بعد حساب التحيز.

في نظريات تكوين الكواكب السابقة ، يُعتقد عمومًا أن الكواكب الغازية العملاقة تولد في أماكن بعيدة عن نجومها. يتم دفع الغاز الذي يشكل أساس الكواكب الغازية العملاقة خارج نظام الكواكب بواسطة إشعاع النجوم المولودة حديثًا. بالقرب من النجم ، سيختفي الغاز نفسه قبل أن يمتص الغاز ، بينما سيكون هناك متسع من الوقت بعيدًا عن النجم. النظرية السائدة هي أنه من أجل أن يتحرك كوكب يولد في الفضاء الخارجي قريبًا جدًا من نجمه ، يجب أن يخضع لعملية انتقال إلى مدار بيضاوي طويل (انحراف كبير) مثل مدار المذنب. تظهر نتائج المحاكاة أن مثل هذه المدارات تنتقل في النهاية بشكل طبيعي إلى مدارات دائرية أصغر تحت تأثير قوى المد والجزر.

يُعتقد أن هذا المدار الإهليلجي ، الذي يُعتقد أنه مدار انتقالي لعملاق غازي من المكان الذي تشكل فيه حتى يقترب من نجمه ، ناتج عن تفاعلات الجاذبية مع الكواكب الأخرى. هو الأكثر طبيعية. يتغير مدار العملاق الغازي إلى مدار بيضاوي الشكل ، وفي عملية التحول إلى مدار أصغر ، سيمر بالقرب من كوكب آخر. بعد ذلك ، يغير اقتراب العملاق الغازي مدارات الكواكب الأخرى ، مما يزيد من احتمالية السقوط على النجم أو الابتعاد عن جاذبية النجم. ونتيجة لذلك ، كانت النظرية السائدة هي أن كواكب المشتري الحارة هي كواكب “وحيدة” وليس لها كواكب أخرى في نفس النظام الكوكبي.

ومع ذلك ، نشر السيد وو نتائج بحث تلقي بظلال من الشك على هذه العقيدة. خلفية ذلك هو أنه في السنوات الأخيرة ، تم اكتشاف أنظمة كوكبية مثل WASP-47 و Kepler 730 ، والتي تحتوي على كواكب متعددة بما في ذلك كواكب المشتري الساخنة ، واحدة تلو الأخرى. لا يمكن تفسير وجود هذه الأنظمة الكوكبية من خلال التغييرات المدارية المذكورة أعلاه ، مما يشير إلى أن بعض كواكب المشتري الساخنة على الأقل قد تكون قد تشكلت بطريقة مختلفة.

العملية المقترحة هي أن كواكب المشترى الساخنة تشكلت مباشرة من البداية ، قريبة إلى حد ما من نجومها ، وبقيت مداراتها دون تغيير إلى حد كبير. قد يفسر هذا وجود كواكب متعددة ، لكن اللغز الأكبر الآن هو كيف يمكن أن يتشكل عملاق غازي في مكان قريب جدًا من نجم. لمعرفة ذلك ، نحتاج إلى معرفة النسبة المئوية لكوكب المشتري الحار المتكون بالقرب من النجم.السيد وو وآخرون.كبلر“من بيانات كوكب المشتري الساخن”TTV

(اختلافات توقيت العبور) “، درسنا النسبة المئوية للكواكب الأخرى في نظام الكواكب حيث يوجد كوكب المشتري الساخن.

[▲ الشكل 2: احتمالية وجود كواكب أخرى بالقرب من كوكب المشتري الساخن مستمدة من هذا البحث. ما يقرب من 30٪ من كواكب المشتري الحارة ذات الفترة المدارية من 1 إلى 3 أيام لها كواكب أخرى قريبة (Credit: Wu، Rice & Wang)]

Mr. Wu analyzed a huge amount of data for four years and succeeded in detecting TTV from Kepler data. The successful detection of TTV itself is a major achievement, as previous similar studies failed to detect TTV.Based on this data, we analyzed it12 ± 6% of hot Jupiters and 70 ± 16% of warm Jupiters are likely to have other planets close enough to be affected by gravity.I understand. EspeciallyIf restricted to hot Jupiters with an orbital period of one to three days, about 30% of them（29.1 ± 29.1%）It exists with other planetsThis is the result. This is itChallenges previous observations that hot Jupiters are ‘lonely’

Results.

Due to a lack of data, such as whether or not the orbital planes of the planets are at the same angle, the results of this study cannot be discussed in greater depth. However, it is enough to rewrite the traditional image of a hot buyer.

If gas giant planets are unlikely to form near stars, then the traditional theory of planet formation is seriously flawed. Planetary systems with small inner planets and large outer planets, such as our solar system, are probably in the minority in the universe. This research may lead to a rewriting of the formation process of not only hot Jupiters but all planetary systems including the solar system.

source