The age of the solar system may be the reason why there are no “hot Jupiters” in the solar system sorae universe portal website

It orbits very close to the star.Hot Jupiter“It is known to exist in many stars, but the Sun is one of the exceptional stars that does not have a hot Jupiter. Why is it not there?

A research team consisting of Shota Miyazaki from the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) and Kento Masuda from Osaka University.Old stars like the Sun tend to have fewer hot Jupiters.I discovered it. This explains the lack of hot Jupiters in our solar system, and indicates that our solar system may not be the minority among stars similar to the Sun.

■ “المشتري الساخن” أصبح الأغلبية من “خارج المنطق السليم”

وأول “كوكب خارج المجموعة الشمسية” يتم اكتشافه في التاريخ الفلكي ويدور حول نجم آخر غير الشمس هو “51 بيجاسي بي” الذي تم اكتشافه عام 1995. (※) . لكن الاكتشاف كان مفاجئا. وعلى الرغم من أن 51 بيجاسي بي هو كوكب غازي عملاق مثل المشتري، إلا أن نصف قطر مداره أقصر بكثير من مدار عطارد، ويدور كل بضعة أيام. على الرغم من أن النجم 51 بيجاسي بي الموجود في المركز يشبه إلى حد كبير الشمس، إلا أن خصائص 51 بيجاسي بي هي “خارجة عن المنطق السليم” ولا يمكن تطبيقها على أي جرم سماوي آخر في النظام الشمسي. ولهذا السبب، لم يكن من غير المألوف أن يشكك الناس في البداية في الاكتشاف نفسه.

*…أول الكواكب الخارجية المكتشفة في تاريخ علم الفلك كانت ثلاثة كواكب تدور حول PSR B1257+12، تم اكتشافها عام 1992، لكن هذه الكواكب تدور حول أجرام سماوية غير النجوم تسمى النجوم النابضة. تم اقتراح وجود نجم Gamma Cephei Ab في عام 1988، ولكن تم الاعتراف باكتشافه رسميًا فقط في عام 2002.

ومع ذلك، اكتشفت الملاحظات اللاحقة العديد من الكواكب الغازية العملاقة مثل 51 بيجاسي ب، وأصبح من الواضح أن هذا النوع من الكواكب ليس نادرا. تُعرف هذه الكواكب الغازية الساخنة اليوم باسم “المشتري الساخن”.كوكب المشتري الساخن” يسمى. ويعتبر هذا الاكتشاف اكتشافا مهما في تاريخ علم الفلك، وقد حصل مكتشفا 51 بيجاسي ب، ميشيل مايور وديدييه كيروت، على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2019.

مع مرور الوقت، يزداد عدد كواكب المشتري الحارة المكتشفة، ولم تعد كواكب المشتري الحارة خارجة عن المألوف، بل أصبحت تشكل غالبية الكواكب خارج المجموعة الشمسية. من هذا الوضع،كوكب المشتري الحار هو في الحقيقة نظام كوكبي في الأغلبية، والأنظمة الكوكبية مثل نظامنا الشمسي هي أقلية غير تقليدية.، نشأ سؤال.

للإجابة على هذا السؤال،تحيز المراقبة“صعب بشكل عام لأنه يتطلب حل السؤال. يتم اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية عمومًا عن طريق الكشف غير المباشر عن تأثير الكوكب من خلال التغيرات في سطوع النجم والطول الموجي للضوء. تتمتع كواكب المشتري الحارة بأقطار وكتل كبيرة، ولها تأثير كبير على النجوم، لذا فإن مراقبتها أسهل من مراقبة الكواكب الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، لإثبات أن تأثير النجم هو كوكب، لا بد من توضيح أنه تغير دوري بسبب ثورته، ولكن يمكن اكتشاف كواكب المشتري الحارة ذات الفترة المدارية بضعة أيام أو أقل حتى خلال فترة مدارية. فترة مراقبة قصيرة يمكن القيام بها. من هذه التحيزات،من السهل اكتشاف كواكب المشتري الساخنة أكثر من الكواكب الأخرىولذلك، فإن عدد التقارير يميل إلى الزيادة.

في المقابل، تتمتع الكواكب الغازية العملاقة في النظام الشمسي بفترة مدارية تزيد عن 10 سنوات. الكوكب الأكثر تأثيرًا على الشمس هو كوكب المشتري، لكن فترة دورانه حول الشمس تبلغ 12 عامًا تقريبًا، لذا يلزم وجود بيانات بقيمة 12 عامًا على الأقل، ولإثبات أنه دوري، سيستغرق الأمر أكثر من ضعف تلك الفترة إذا لم يكن الأمر كذلك، فلا يمكنك التأكد. وأيضًا، نظرًا لأن كوكب المشتري أبعد عن الشمس، فإن تأثيره على الشمس أقل بكثير من تأثير كوكب المشتري الحار. وحتى لو كان هناك نظام كوكبي مماثل لنظامنا الشمسي في مكان قريب، فقد لا نتمكن من اكتشافه باستخدام التكنولوجيا الحالية لدينا.

■كشف سبب عدم وجود كواكب مشترى ساخنة في النظام الشمسي

ومن ناحية أخرى، فإن معظم النجوم التي تم العثور على كواكب المشتري الساخنة توجد حول “الأقزام الحمراء”، وهي نجوم أخف بكثير من الشمس. قد يفسر تحيز المراقبة أيضًا العدد الكبير من كواكب المشتري الساخنة، حيث تميل النجوم الأخف إلى أن تكون أكثر وفرة في الكون. ومع ذلك، فمن المعروف أيضًا أن عدد كواكب المشتري الساخنة الموجودة حول نجوم ضخمة مثل الشمس صغير جدًا. هل يمكن تفسير ذلك أيضًا بتحيز الملاحظة وحده؟

ويرى بحث ميازاكي وماسودا أن التحيز في الملاحظة وحده لا يمكنه تفسير هذه الظاهرة. قام فريق البحث باستخراج وتحليل البيانات الطيفية لـ 382 نجمًا شبيهًا بالشمس من بيانات من California Legacy Survey. يمكن استخدام البيانات الطيفية لتقدير عمر الكواكب، بالإضافة إلى المحتوى المعدني، وهو مؤشر على مدى احتمالية تشكل الكوكب. تم العثور على الكواكب في 46 نجمًا من أصل 382 نجمًا. وقام فريق البحث بتحليل ما إذا كانت هناك أي اتجاهات من خلال تقسيم كوكب المشتري إلى كواكب المشتري الساخنة، التي لها فترة مدارية من 1 إلى 10 أيام، وكواكب المشتري الباردة، التي لها فترة مدارية من 1 إلى 10 سنوات. ووفقا لهذا التصنيف، يصنف المشتري على أنه مشتري بارد.

ونتيجة لذلك، تبين أن عدد كواكب المشتري الحارة التي تدور حول نجوم شبيهة بالشمس أقل من عدد كواكب المشتري الباردة. وهذا هو الاتجاه المعاكس للأقزام الحمراء. بالإضافة إلى ذلك، لاحظوا أيضًا أن النجوم ذات الكواكب الساخنة تميل إلى أن تكون أصغر سنًا من النجوم التي لا تحتوي عليها.

[▲ الشكل 2: نموذج يتنبأ بعدد الكواكب الموجودة مع مرور الوقت بالنسبة لكواكب المشتري الحارة (الحمراء) والمشتريات الباردة (الزرقاء). بعد ستة مليارات سنة من ولادتها (6 جير)، يتناقص عدد المشتريات الساخنة بسرعة. يرجى ملاحظة أن عدد مرات الظهور عبارة عن رسم بياني لوغاريتمي (مصدر الصورة: ميازاكي وماسودا)]

This time, we built a Bayesian estimation model to measure the long-term orbital stability of Sun-like stars with hot Jupiters, and calculated the probability of having hot Jupiters over time. Results,The number of hot Jupiters decreases about 6 billion years after the star is born.I understand that. For a star with the mass of the Sun, 6 billion years is roughly the middle of its life. Hence, cold Jupiters can exist for billions of years in stars similar to the sun, while hot Jupiters have unstable orbits and will be swallowed by stars and disappear after billions of years, and this has been shown.

This shows that for stars similar to the Sun, hot Jupiters become a minority over time. The Sun is about 4.6 billion years old, and no evidence of hot Jupiters having disappeared recently has been found. Who is this,Either hot Jupiters never existed in our solar system, or they disappeared very early after the formation of the solar system.It is believed that there is a high probability that this will be so. This is why there are no hot Jupiters in our solar system today.

■ The solar system may not be as minority as we thought.

Sun-like stars are a minority in the universe, so this is not relevant to this research.The solar system represents a minority in the universe as a wholeThere is no doubt that this is so. But from this research,This suggests that planetary systems like our own solar system may not be rare, at least among stars similar to the Sun.will be done.

Whether our solar system is truly in the minority is a question that will only be resolved if the number of exoplanets discovered increases through future observations. The search for exoplanets is still a young field of astronomy, having only been around for about 30 years, so it will likely take a little longer to resolve the questions.

source

Written by Riri Aya