Внешние гиганты не мешают формированию суперземель, показало моделирование
Астрофизики представили на arXiv результаты моделирования, посвящённого формированию суперземель во внутренних областях планетных систем при наличии внешних гигантских планет. Авторы использовали N-body симуляции для изучения поздней стадии формирования планет in situ.
Исследование было мотивировано наблюдательной корреляцией: наличие внешних гигантов коррелирует с присутствием внутренних суперземель. Это противоречит прежним представлениям, что гиганты могут подавлять формирование более лёгких планет.
Учёные проверили два сценария. В первом внешние планеты повторяли конфигурацию планет-гигантов Солнечной системы. Во втором рассматривались три динамически активных гиганта с нетипичными орбитами.
Симуляции показали, что в системах, подобных Солнечной, суперземли формируются более компактными, копланарными и круговыми. Присутствие активных гигантов, напротив, приводит к более эксцентричным и наклонённым орбитам внутренних планет, а сами суперземли оказываются сильнее разреженными и с меньшей множественностью.
Для согласования с наблюдениями авторам потребовалось ввести разные начальные условия для систем с гигантами и без них. В частности, в системах с динамически активными внешними гигантами суперземли возникают из дисков с меньшей поверхностной плотностью твёрдого вещества и без фазы обеднённого газового диска.
По мнению исследователей, это говорит о том, что внешние гиганты могут уменьшать, но не полностью блокировать доставку и аккрецию твёрдых частиц во внутренней части диска. Полученные результаты важны для понимания разнообразия планетных систем.
В перспективе, при достаточно большой выборке систем с измеренными параметрами внутренних и внешних планет, можно будет оценивать частоты встречаемости суперземель в зависимости от свойств внешних гигантов и сравнивать эти условные вероятности с предсказаниями симуляций.
