დღეისათვის დადასტურებული ეგზოპლანეტების რაოდენობა 5197-ს შეადგენს 3888 პლანეტარულ სისტემაში, და კიდევ 8992 კანდიდატი ელოდება დადასტურებას. უმეტესობა წარმოადგენდა განსაკუთრებით მასიურ პლანეტებს, მათ შორის იუპიტერისა და ნეპტუნის ზომის გაზის გიგანტებს, რომელთა რადიუსი დაახლოებით 2,5-ჯერ აღემატება დედამიწისას. კიდევ ერთი სტატისტიკურად აღსანიშნავი პოპულაციაა კლდოვანი პლანეტები (იგივე "სუპერდედამიწები"), რომელთა რადიუსი, დაახლოებით, 1,4-ჯერ აღემატება დედამიწის რადიუსს.

ეს საიდუმლოებას წარმოადგენს ასტრონომებისთვის, განსაკუთრებით კი მაშინ, როდესაც საქმე ეხება კეპლერის კოსმოსური ტელესკოპის მიერ აღმოჩენილ ეგზოპლანეტებს. კეპლერის მიერ აღმოჩენილი 2600-ზე მეტი პლანეტიდან, აშკარად იშვიათია ეგზოპლანეტები, რომელთა რადიუსი დაახლოებით 1,8-ჯერ აღემატება დედამიწას — ამ იშვიათობას მოიხსენიებენ როგორც "რადიუსის ველს".

მეორე საიდუმლო, რომელიც ცნობილია, როგორც "ბარდა პარკში", ეხება მსგავსი ზომის მეზობელ პლანეტებს, რომლებიც გვხვდება ასობით პლანეტარულ სისტემაში ჰარმონიული ორბიტებით.

რაისის უნივერსიტეტის Cycles of Life-Essential Volatile Elements in Rocky Planets (CLEVER)-ის პროექტის კვლევაში ასტროფიზიკოსთა საერთაშორისო ჯგუფმა შემოგვთავაზა ახალი მოდელი, რომელიც ასახავს ახალშობილ პლანეტებზე მოქმედი ძალების ურთიერთქმედებას, რამაც შეიძლება ახსნას ეს ორი საიდუმლო.

როგორც ისინი აღწერენ თავიანთ კვლევით ნაშრომში, რომელიც ახლახან გამოქვეყნდა Astrophysical Journal Letters-ში, პლანეტარული მიგრაციის მოდელის გასაშვებად გუნდმა გამოიყენა სუპერკომპიუტერი, რომელიც პლანეტარული სისტემის განვითარების პირველი 50 მილიონი წლის სიმულაციას ახდენს.

ასევე იხილეთ: უცხოპლანეტელების ძიებაში: მეცნიერებმა დედამიწის მსგავსი ეგზოპლანეტა აღმოაჩინეს

მათ მოდელში გაზისა და მტვრის პროტოპლანეტარული დისკები ასევე ურთიერთქმედებენ მიგრირებად პლანეტებთან, იზიდავენ რა მათ მშობელ ვარსკვლავებთან და კეტავენ რეზონანსულ ორბიტალურ ჯაჭვებში. რამდენიმე მილიონი წლის განმავლობაში პროტოპლანეტარული დისკი ქრება, არღვევს ჯაჭვებს და ქმნის ორბიტალურ არასტაბილურობას, რაც იწვევს ორი ან მეტი პლანეტის შეჯახებას. მიუხედავად იმისა, რომ პლანეტარული მიგრაციის მოდელები გამოიყენებოდა პლანეტარული სისტემების შესასწავლად, რომლებიც ინარჩუნებდნენ ორბიტალურ რეზონანსებს, ეს აღმოჩენები პირველია ასტრონომებისთვის.

იზიდორომ, კვლევის თანაავტორმა, რაისის უნივერსიტეტის განცხადებაში აღნიშნა: "მე მჯერა, რომ ჩვენ ვართ პირველები, ვინც ავხსნით რადიუსის ველს პლანეტების ფორმირებისა და დინამიური ევოლუციის მოდელის გამოყენებით, რომელიც თანმიმდევრულად ითვალისწინებს დაკვირვების მრავალ შეზღუდვას. ჩვენ ასევე შეგვიძლია ვაჩვენოთ, რომ პლანეტის ფორმირების მოდელი, რომელიც მოიცავს გიგანტურ ზემოქმედებას, შეესაბამება ეგზოპლანეტების "ბარდა პარკში" სისტემის მახასიათებელს."

ეს ნაშრომი ეფუძნება Izidoro-ს და CLEVER Planets-ის წინა პროექტებს. გასულ წელს მათ გამოიყენეს მიგრაციის მოდელი TRAPPIST-1-ის შვიდი პლანეტის სისტემის მაქსიმალური შეფერხების გამოსათვლელად. ნაშრომში, რომელიც გამოქვეყნდა 2021 წლის 21 ნოემბერს Nature Astronomy-ში, მათ გამოიყენეს N-სხეულის სიმულაცია, რათა ეჩვენებინათ, თუ როგორ შეინარჩუნებდა ეს "ბარდა პარკში" სისტემა თავის ჰარმონიულ ორბიტალურ სტრუქტურას პლანეტარული მიგრაციით გამოწვეული შეჯახების მიუხედავად. ამან მათ საშუალება მისცა, დაეყენებინათ შეზღუდვები შეჯახების ზედა ზღვარზე და ჩართული ობიექტების მასაზე. მათი შედეგები მიუთითებს, რომ შეჯახებები TRAPPIST-1 სისტემაში შედარებადია იმ შეჯახებასთან, რომელმაც შექმნა დედამიწა-მთვარის სისტემა.

ასევე იხილეთ: როგორ შეიქმნა მთვარე? — სუპერკომპიუტერის სიმულაცია ახლებურ ახსნას გვთავაზობს

"ახალგაზრდა პლანეტების მიგრაცია მათი მასპინძელი ვარსკვლავებისკენ იწვევს გადატვირთულობასა და კატაკლიზმურ შეჯახებებს, რომლებიც აშორებს პლანეტებს წყალბადით მდიდარ ატმოსფეროს", — აღნიშნა იზიდორომ. "ეს იმას ნიშნავს, რომ გიგანტური შეჯახებები — მაგალითად ის, რომელმაც შექმნა ჩვენი მთვარე — სავარაუდოდ, პლანეტების ფორმირების ზოგადი შედეგია."

ეს უკანასკნელი კვლევა ვარაუდობს, რომ არსებობს პლანეტების ორი ვარიანტი: მშრალი და კლდოვანი პლანეტები, რომლებიც დედამიწაზე 50%-ით დიდია (სუპერდედამიწები) და პლანეტები, რომლებიც მდიდარია წყლის ყინულით და 2,5-ჯერ აღემატება დედამიწის ზომას (მინი-ნეპტუნები). გარდა ამისა, ისინი ვარაუდობენ, რომ დედამიწაზე ორჯერ დიდი პლანეტების ნაწილი შეინარჩუნებს წყალბადით მდიდარ თავდაპირველ ატმოსფეროს და იქნება მდიდარი წყლით. იზიდოროს თქმით, ეს შედეგები შეესაბამება ახალ დაკვირვებებს, რომლების მიხედვითაც, სუპერ-დედამიწები და მინი-ნეპტუნები არ არის მხოლოდ მშრალი და კლდოვანი პლანეტები.