ขอบคุณภารกิจของเคปเลอร์และความพยายามอื่น ๆ ในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบเราได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับประชากรดาวเคราะห์นอกระบบ เรารู้ว่าเราน่าจะพบซุปเปอร์เอิร์ ธ และดาวเคราะห์นอกระบบดาวเนปจูนที่โคจรรอบดาวมวลต่ำในขณะที่ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่จะพบรอบดาวฤกษ์มวลสูงกว่า สิ่งนี้สอดคล้องกับทฤษฎีการสะสมหลักของการก่อตัวของดาวเคราะห์
แต่การสังเกตของเราทั้งหมดไม่สอดคล้องกับทฤษฎีนั้น การค้นพบดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสที่โคจรรอบดาวแคระแดงขนาดเล็กหมายความว่าความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์อาจไม่ชัดเจนอย่างที่เราคิด ทฤษฎีที่สองของการก่อตัวดาวเคราะห์เรียกว่าทฤษฎีความไม่เสถียรของดิสก์อาจอธิบายการค้นพบที่น่าประหลาดใจนี้
ดาวแคระแดงเรียกว่า GJ 3512 และอยู่ห่างจากเราประมาณ 31 ปีแสงใน Ursa Major GJ 3512 คือ 0.12 คูณมวลดวงอาทิตย์ของเราและดาวเคราะห์ GJ 3512b คือ 0.46 เท่ามวลของดาวพฤหัสบดีอย่างน้อยที่สุด นั่นหมายความว่าดาวนั้นมีมวลมากกว่าดาวเคราะห์ถึงประมาณ 250 เท่าเท่านั้น ไม่เพียงแค่นั้น แต่มันเป็นเพียงประมาณ 0.3 AU จากดาว
เปรียบเทียบกับระบบสุริยะของเราซึ่งดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสที่ใหญ่ที่สุดกว่า 1,000 เท่า ตัวเลขเหล่านั้นจะไม่เพิ่มขึ้นเมื่อพูดถึงทฤษฎีการสะสมหลัก
ทฤษฎีการสะสมหลักเป็นทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดสำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์ การสะสมหลักเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคของแข็งขนาดเล็กชนกันและจับตัวเป็นก้อนเพื่อสร้างวัตถุขนาดใหญ่ขึ้น เมื่อเวลาผ่านไปนานสร้างดาวเคราะห์ แม้ว่าจะมีข้อ จำกัด ในการทำงาน
เมื่อแกนกลางแข็งถึง 10-20 เท่าของขนาดโลกก่อตัวมันก็ใหญ่พอที่จะสะสมก๊าซซึ่งก่อตัวเป็นซองหรือบรรยากาศรอบแกนกลางที่มั่นคง กุญแจสำคัญคือการรวมแกนหลักทำงานแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระยะห่างจากดาวฤกษ์
ในระบบสุริยจักรวาลชั้นในดาวฤกษ์ได้ครอบครองวัสดุที่มีอยู่มากมายและก่อตัวดาวเคราะห์ขนาดเล็กเช่นโลก โลกก็มีบรรยากาศที่ค่อนข้างเล็กเช่นกัน ในระบบสุริยจักรวาลด้านนอกนอกเหนือจากสิ่งที่เรียกว่าสายน้ำค้างแข็งมีวัสดุมากมายจากดาวเคราะห์ไปยังแบบฟอร์มแม้ว่าวัสดุจะหนาแน่นน้อยกว่า นั่นคือวิธีที่เราจบลงด้วยยักษ์แก๊สในบรรยากาศที่กว้างใหญ่ในระบบสุริยะรอบนอก
แต่ในกรณีของ GJ 3512 นักวิจัยพบข้อขัดแย้งบางอย่างพร้อมคำอธิบายการเพิ่มเสียงหลัก ก่อนอื่นเหตุผลที่ดาวมีมวลน้อยนั้นเป็นเพราะดิสก์ทั้งหมดที่พวกมันก่อตัวนั้นมีวัสดุน้อยกว่า ดาวอย่าง GJ 3512 ก็วิ่งออกมาจากวัตถุก่อนที่มันจะมีขนาดใหญ่มาก ด้วยโทเค็นเดียวกันมีวัสดุเหลือน้อยในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์เพื่อก่อตัวดาวเคราะห์ขนาดใหญ่
ในเอกสารของพวกเขาพวกเขากล่าวว่า“ การก่อตัวของยักษ์ก๊าซ <GJ 3512b> ด้วยวิธีนี้ต้องสร้างแกนดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่มีมวลอย่างน้อย 5 ดวงในโลก” พวกเขาบอกว่ามันไม่สามารถเกิดขึ้นได้รอบดาวฤกษ์มวลต่ำเช่นนี้
ระบบดาวดวงใหม่นี้ดูเหมือนจะตัดทอนทฤษฎีการเพิ่มแกนหลักเป็นคำอธิบาย ดาวเคราะห์ใหญ่เกินไปเมื่อเทียบกับดาว แต่มีอีกทฤษฎีหนึ่งที่เรียกว่าทฤษฎีความไม่แน่นอนของดิสก์
เมื่อดาวฤกษ์อายุน้อยเกิดมาเป็นฟิวชั่นมันจะถูกล้อมรอบด้วยแผ่นวัสดุดาวเคราะห์หมุนรอบตัวที่เหลืออยู่จากการก่อตัวของดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากวัสดุนั้น ทฤษฎีความไม่แน่นอนของดิสก์กล่าวว่าแผ่นดิสก์หมุนของวัสดุสามารถทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว การทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วนั้นสามารถทำให้วัสดุแข็งตัวเป็นก้อนขนาดดาวเคราะห์ซึ่งสามารถยุบตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงของตัวเองเพื่อก่อตัวเป็นยักษ์ก๊าซได้โดยข้ามกระบวนการเพิ่มแกนกลาง
ในขณะที่การสะสมหลักจะใช้เวลานานความไม่แน่นอนของดิสก์สามารถสร้างดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้ในเวลาที่สั้นกว่ามาก นั่นอาจอธิบายได้ว่าการค้นหาดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ขนาดเล็กอย่างเช่นในกรณีของ GJ 3512
นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังงานนี้ก็พบสิ่งแปลกประหลาดอื่น ๆ ในระบบนี้เช่นกัน พวกเขาบอกว่าอาจมีดาวเคราะห์ดวงที่สามในระบบ - เช่นก๊าซยักษ์ - ที่มีอิทธิพลต่อ GJ 3512b ทำให้เกิดวงโคจรที่ยาวขึ้น การปรากฏตัวของดาวเคราะห์ดวงนั้นถูกสรุปผ่านวงโคจรที่ผิดปกติของ GJ 3512b และไม่ได้ถูกสังเกต ทีมที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาบอกว่าดาวเคราะห์ดวงที่สองน่าจะถูกผลักออกจากระบบและตอนนี้ก็กลายเป็นดาวเคราะห์อันธพาล
จะใช้เวลาศึกษามากขึ้นด้วยเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นเพื่อทำความเข้าใจระบบนี้ให้ดีขึ้น ตามผู้เขียนเป็นโอกาสที่ดีในการปรับทฤษฎีการก่อตัวดาวเคราะห์ของเรา ดังที่พวกเขากล่าวในบทสรุปของบทความ“ GJ 3512 เป็นระบบที่มีแนวโน้มดีมากเพราะมันอาจมีลักษณะที่สมบูรณ์และยังคงวางข้อ จำกัด ที่เข้มงวดในกระบวนการเพิ่มขึ้นและการอพยพเช่นเดียวกับประสิทธิภาพของการก่อตัวดาวเคราะห์ในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์และแผ่นดิสก์ อัตราส่วนมวลต่อดาว
ทีมนักวิจัยระดับนานาชาติในกลุ่ม CARMENES (ค้นหาความละเอียดสูงของ Calar Alto สำหรับดาวแคระ M ที่มี Exoearths ที่อยู่ใกล้อินฟราเรดและแสง Echelle Spectrographs) กลุ่มนี้ทำงาน กลุ่มดังกล่าวค้นหาดาวแคระแดงซึ่งเป็นดาวประเภทที่พบมากที่สุดในกาแลคซีโดยหวังว่าจะพบดาวเคราะห์มวลต่ำในเขตเอื้ออาศัยได้ CARMENES ไม่เพียง แต่สร้างชุดข้อมูลสำหรับทำความเข้าใจดาวแคระแดง แต่โดยการค้นหาดาวเคราะห์ขนาดโลกมันจะให้ชุดของเป้าหมายการติดตามที่หลากหลายสำหรับการศึกษาในอนาคต
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: ดาวเคราะห์นอกระบบยักษ์รอบดาวฤกษ์ขนาดจิ๋วท้าทายความเข้าใจว่าดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไร
- รายงานการวิจัย: ดาวเคราะห์นอกระบบยักษ์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์มวลต่ำมากที่ท้าทายแบบจำลองการก่อตัวดาวเคราะห์
- PlanetHunters.org: เราเข้าใจอะไรเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์
- รายงานการวิจัย: สถานการณ์จำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ได้รับการยืนยันแล้ว: การสูญเสียความไม่มั่นคงของคอร์คอเรชัน -CORE-ACCRETION
- Carmenes
