Planetlərin yaranma vaxtı onların tərkibinə necə təsir edir: Yeni model bunu izah edir

UNLV alimlərinin rəhbərlik etdiyi yeni araşdırma planetlərin, o cümlədən Yer kürəsinin qalaktikamızda necə yarandığına aydınlıq gətirir. Bu araşdırmada yaxınlıqdakı ulduzların həyat dövrünün (ölümü və doğumu) planet formalaşmasında əsas rol oynadığı göstərilir.

Bu tədqiqat The Astrophysical Journal Letters jurnalında dərc edilib. UNLV-dəki tədqiqatçılar İsrail Açıq Universiteti ilə əməkdaşlıq edərək, ilk dəfə olaraq planetlərin yaranma vaxtının onların tərkibinə və sıxlığına necə təsir etdiyini modelləşdirdilər. Məqalə "Qalaktik Kimyəvi Təkamülün Ekzoplanet Xüsusiyyətlərinə Təsiri" adlanır.

"Planetlərin yaranmasında istifadə olunan materiallar ömrü fərqli olan ulduzların daxilində əmələ gəlir," deyə UNLV Fizika və Astronomiya Departamentinin dosenti və məqalənin əsas müəllifi Jason Steffen bildirir.

O əlavə edir: "Bu tapıntılar niyə daha yaşlı, qayalı planetlərin Yer kürəsi kimi gənc planetlərdən daha az sıx olduğunu izah etməyə kömək edir. Eyni zamanda, həyat üçün zəruri olan tərkib hissələrinin hamısının eyni vaxtda gəlmədiyini göstərir."

Planetlərin Quruluşunda Zamanlama Əsası

Planetləri təşkil edən bütün əsas elementlər – məsələn, oksigen, silisium, dəmir və nikel – ulduzların daxilində yaranır. Planetlər əslində ölən ulduzların qalıqlarından qurulur. Lakin ulduzlar kəskin şəkildə fərqli zaman aralıqlarında öldükləri üçün bu, formalaşan planetlərin quruluşuna təsir göstərir.

Yüksək kütləli ulduzlar adətən 10 milyon il ərzində nisbətən tez sönürlər. Partlayanda isə oksigen, silisium və maqnezium kimi yüngül elementləri kosmosa yayırlar. Bu materiallar, ümumiyyətlə, qayalı planetlərin xarici təbəqələrini (mantiyasını) təşkil edir.

Aşağı kütləli ulduzlar isə milyard illərlə yaşayır və dəmir, nikel kimi ağır elementləri buraxırlar. Bu elementlər planetlərin nüvələrinin formalaşması üçün əsasdır.

Həm yüksək, həm də aşağı kütləli ulduzların planet diskini materialla təmin etməyə vaxt tapdığı sistemlərdə formalaşan planetlərin element çeşidi daha zəngin olur. Yüksək kütləli ulduzların təkamülü və ölümü nəticəsində yaranan planetlərin isə daha böyük mantiyası və kiçik nüvəsi olur. Aşağı kütləli ulduzların dəmir və nikel kimi ağır elementləri daha çox miqdarda təmin etməsinə icazə verildikdə, planet nüvələri daha böyük olur.

Son on ildə tədqiqat qrupu müxtəlif layihələr üçün proqram modelləri hazırlamışdı. Lakin onlar yalnız bu yaxınlarda bu növ ilk tam inteqrasiya olunmuş planet formalaşması modelini yaratmaq üçün bütün hissələrin əllərində olduğunu başa düşdülər.

Steffen deyir ki, "Bu, sanki doğru problemi gözləyən hazır bir həll yolu idi. Yeni müşahidələr dərc edildikdə, sistemin tam modelini yalnız başlanğıcda kiçik bir kod əlavəsi ilə qura biləcəyimizi anladıq."

Bu simulyasiya ulduzun yaranmasından element sintezinə, partlayışlara, toqquşmalara, planet formalaşmasına və planetin daxili quruluşuna qədər bütün həyat dövrünü izləyir.

Steffen qeyd edir ki, "Bu tapıntıların bir mənası da həyat üçün şərtlərin dərhal başlamamasıdır." O əlavə edir ki, yaşayış üçün əlverişli bir planet və canlı orqanizmlər üçün lazım olan elementlərin çoxu qalaktika tarixi boyunca müxtəlif vaxtlarda əlçatan olur.

Əlavə məlumat:

Tədqiqat: Jason H. Steffen və başqaları, "Effect of Galactic Chemical Evolution on Exoplanet Properties," The Astrophysical Journal Letters.

DOI: 10.3847/2041-8213/ae0457

Məlumatı təqdim edən: Nevada Universiteti, Las Veqas.