Boss modell av en planetbildande skiva, som visar att gasjätteplaneter kunde hittas kretsar kring solliknande stjärnor på avstånd som liknar Jupiter och Saturnus. Skivan sträcker sig från 4 till 20 gånger jordens avstånd från solen. Du kan se spiralarmarna bildas i skivans mittplan. Teorin om skivinstabilitet antyder att gasjätteplaneter kan bildas från klumpar som ses i de tätaste områdena av spiralarmarna. Kredit:Alan Boss
Nya planetbildningsmodeller från Carnegies Alan Boss indikerar att det kan finnas en oupptäckt population av gasjätteplaneter som kretsar runt solliknande stjärnor på avstånd som liknar Jupiter och Saturnus. Hans verk är publicerat av The Astrophysical Journal .
Befolkningen av exoplaneter som upptäckts av pågående planetjaktprojekt fortsätter att öka. Dessa upptäckter kan förbättra modeller som förutsäger var man ska leta efter fler av dem.
De planeter som Boss förutspådde i den här studien kan ha nyckeln till att lösa en långvarig debatt om bildandet av vårt solsystems jätteplaneter ur skivan av gas och damm som omgav solen i sin ungdom.
En teori hävdar att gasjättar bildas precis som jordiska planeter gör - genom den långsamma ansamlingen av stenigt material från den roterande skivan - tills objektet innehåller tillräckligt med material för att gravitationsmässigt attrahera ett mycket stort gashölje runt en fast kärna. Den andra teorin säger att gasjätteplaneter bildas snabbt när skivgasen bildar spiralarmar, som ökar i massa och densitet tills distinkta klumpar bildas som smälter samman till stora gasplaneter.
Ett problem med det första alternativet, kallas kärntillväxt, är att det inte kan förklara hur gasjätteplaneter bildas bortom ett visst omloppsavstånd från sina värdstjärnor – ett fenomen som allt oftare hittas av oförskräckta planetjägare. Dock, modeller av den andra teorin, kallas diskinstabilitet, har indikerat bildandet av planeter med banor mellan cirka 20 och 50 gånger avståndet mellan jorden och solen.
"Med tanke på existensen av gasjätteplaneter på så breda banor, diskinstabilitet eller något liknande måste vara involverat i skapandet av åtminstone några exoplaneter, sa chefen. "Men, Huruvida denna metod skulle kunna skapa närmare kretsande gasjätteplaneter förblir obesvarat."
Boss satte sig för att använda sina modelleringsverktyg för att lära sig om gasjätteplaneter kan bildas närmare sina värdstjärnor genom att ta en ny titt på diskkylningsprocessen. Hans simuleringar indikerar att det kan finnas en i stort sett osynlig population av gasjätteplaneter som kretsar kring solliknande stjärnor på avstånd mellan 6 och 16 gånger det som skiljer jorden och solen. (För sammanhanget är Jupiter drygt fem gånger så långt från solen som jorden är, och Saturnus är över nio gånger så långt borta.)
"NASA:s kommande Wide Field Infrared Survey Telescope kan vara idealiskt lämpat för att testa mina förutsägelser här, ", tillade chefen.
