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Un modèle explique la rareté des planètes dont les masses se situent entre les super-Terres et les mini-Neptunes

Un nouveau modèle qui tient compte de l’interaction des forces agissant sur les planètes naissantes peut expliquer deux observations déroutantes qui ont surgi à plusieurs reprises parmi les furthermore de 3 800 systèmes planétaires répertoriés à ce jour.

qui présentent également des orbites planétaires d’harmonie quasi musicale.

“Je crois que nous sommes les premiers à expliquer la vallée du rayon en utilisant un modèle de development des planètes et d’évolution dynamique qui tient compte de manière cohérente des multiples contraintes d’observations”, a déclaré André Izidoro de l’Université Rice, auteur correspondant d’une étude publiée cette semaine dans Astrophysical Journal. Des lettres. “Nous sommes également en mesure de montrer qu’un modèle de formation de planètes incorporant des impacts géants est cohérent avec la caractéristique des pois dans une cosse des exoplanètes.”

Izidoro, boursier postdoctoral Welch du projet Intelligent Planets de Rice, financé par la NASA, et ses co-auteurs ont utilisé un supercalculateur pour simuler les 50 premiers tens of millions d’années du développement des systèmes planétaires à l’aide d’un modèle de migration planétaire. Dans le modèle, les disques protoplanétaires de gaz et de poussière qui donnent naissance aux jeunes planètes interagissent également avec elles. Les chaînes se brisent en quelques tens of millions d’années, lorsque la disparition du disque protoplanétaire provoque des instabilités orbitales qui conduisent deux ou plusieurs planètes à s’entrechoquer.

Dans la nouvelle étude, Izidoro s’est associé aux chercheurs de Intelligent Planets Rajdeep Dasgupta et Andrea Isella, tous deux de Rice, Hilke Schlichting de l’Université de Californie à Los Angeles, et Christian Zimmermann et Bertram Bitsch de l’Institut Max Planck d’astronomie à Heidelberg, en Allemagne..

“La migration des jeunes planètes vers leurs étoiles hôtes crée une surpopulation et entraîne fréquemment des collisions cataclysmiques qui dépouillent les planètes de leurs atmosphères riches en hydrogène”, a déclaré Izidoro. “Cela signifie que les impacts géants, comme celui qui a formé notre lune, sont probablement un résultat générique de la development des planètes.”

La recherche suggère que les planètes se présentent sous deux “saveurs”, les super-Terres qui sont sèches, rocheuses et 50% as well as grandes que la Terre, et les mini-Neptunes qui sont riches en glace d’eau et environ 2,5 fois furthermore grandes que la Terre. Izidoro a déclaré que de nouvelles observations semblent étayer les résultats, qui sont en contradiction avec la vision traditionnelle selon laquelle les tremendous-Terres et les mini-Neptunes sont exclusivement des mondes secs et rocheux.

Sur la base de leurs découvertes, les chercheurs ont fait des prédictions qui peuvent être testées par le télescope spatial James Webb de la NASA. Ils suggèrent, par exemple, qu’une portion de planètes d’environ deux fois la taille de la Terre conservera à la fois leur atmosphère primordiale riche en hydrogène et sera riche en eau.

La recherche a été financée par la NASA (80NSSC18K0828), la Welch Basis (C-2035-20200401) et le Conseil européen de la recherche (757448-PAMDORA).