СОЗДАНИЕ ПЛАНЕТ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВОЗРАСТА ГАЛАКТИКИ
Исследования показывают, что возраст галактики оказывает значительное влияние на типы образующихся в ней планет. Учёные обнаружили, что звёзды и их жизнь важны для формирования тяжёлых элементов, из которых впоследствии возникают каменистые планеты, такие как Земля. Ключевым аспектом здесь является время – на протяжении поколений звёзд происходит накопление металлических элементов, необходимых для формирования разнообразия планет.
Согласно исследованию, опубликованному в The Astrophysical Journal Letters, возраст галактики и её химическая эволюция воздействуют на свойства экзопланет. Главный автор работы, Джейсон Стеффен, ассоциированный профессор в Университете Невада, Лас-Вегас, предлагает новую модель, которая учитывает сложность космохимии и её влияние на создание планет.
ОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ И ПЛАНЕТ
После Большого Взрыва в космосе присутствовало множество водорода и небольшое количество гелия. Эти элементы собирались в звёзды, которые, в свою очередь, через ядерный синтез создают тяжёлые элементы, называемые металлами в астрономии. Когда звёзды завершали свой жизненный цикл, они распыляли эти элементы в межзвёздное пространство, способствуя образованию каменистых планет.
Как утверждают учёные, с каждым поколением звёзд металлическое содержание в галактиках увеличивается, что влияет на типы возможных планет. Исследование показывает, что старые каменистые планеты, как правило, менее плотные, чем молодые, такие как Земля, и что необходимые для жизни элементы не появляются одновременно, а накапливаются постепенно.
КАК ВОЗРАСТ ЗВЁЗД ВЛИЯЕТ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПЛАНЕТ
Масса звезды определяет, как быстро и какие элементы она будет производить. Более массивные звезды образуют тяжёлые металлы и многократно их выделяют на более ранних стадиях, тогда как менее массивные звёзды производят более лёгкие элементы, но делают это позже. Например, кислород, кремний и магний, образующиеся в звёздах большой массы, вносят свой вклад в формирование оболочки планеты.
Стеффен в своем исследовании отметил, что старые звёзды обогащают галактику кислородом, кремнием и магнием, что приводит к образованию планет с большими мантиями и меньшими ядрами. В свою очередь, более новые звёзды, производящие элементы, такие как железо и никель, формируют планеты с большими ядрами. Это и объясняет, почему плотность планет, образующихся вокруг старых звёзд, ниже, чем у планет молодых звёзд.
ЖИЗНЕННЫЕ УСЛОВИЯ И ПЛАНЕТАРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ
Процесс формирования планет значительно влияет на их обитаемость. Например, наличие железного ядра отвечает за формирование магнитного поля, защищающего планету от космической радиации. Результаты исследования показывают, что железосодержащие компоненты были менее распространены на более ранних этапах существования Млечного Пути, что делает вероятность обитаемости более высокими в более поздние эры галактики.
Стеффен подчеркивает, что элементы, необходимые для жизни, становятся доступными в разные временные промежутки галактической истории. Поэтому молодая галактика слабо способна формировать обитаемые планеты. При этом прогресс формирования планет не является линейным, а зависит от многих факторов.
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Заключение исследования подводит к мысли, что с увеличением возраста галактики формируются более плотные планеты, при этом их размеры уменьшаются. Исследование четко показывает связь между химической эволюцией галактики и характером ее планет. В будущем, с помощью таких миссий, как JWST (James Webb Space Telescope) и PLATO, учёные смогут более точно изучить свойства каменистых экзопланет и их связь с историей галактики.
Таким образом, понимание того, как возраст галактики влияет на формирование планет, открывает
