Lý thuyết được chấp nhận hiện nay cho số phận của sao Mộc nóng là gì?

Một điều rõ ràng là một đặc điểm chính của nhiều sao Mộc là sự gần gũi với ngôi sao mẹ của họ, thường tương đương với việc nằm trong quỹ đạo của Sao Thủy. Vì vậy, những hành tinh này là những người khổng lồ khí và rất nóng (do đó thể loại của chúng).

Tuy nhiên, một vài khám phá đã dẫn đến việc đặt câu hỏi về số phận của các hành tinh này là gì.

ví dụ 1: HD 209458b hay còn gọi là "Osiris"

Theo trang NASA "Dying Planet Leaks Carbon-Oxygen" , Osiris đang làm nhiều việc hơn là 'bốc hơi', nó đang rò rỉ carbon, oxy cùng với hydro trong một lớp vỏ phía sau hành tinh được phát hiện từ Trái đất. Tầm quan trọng của carbon và oxy được nêu trong bài báo:

Mặc dù carbon và oxy đã được quan sát thấy trên Sao Mộc và Sao Thổ, nó luôn ở dạng kết hợp dưới dạng khí mê-tan và nước sâu trong khí quyển. Trong HD 209458b, các hóa chất được chia thành các yếu tố cơ bản. Nhưng trên Sao Mộc hoặc Sao Thổ, ngay cả khi là các nguyên tố, chúng vẫn sẽ tồn tại ở mức thấp trong bầu khí quyển. Việc chúng có thể nhìn thấy trong bầu khí quyển phía trên của HD 209458b xác nhận rằng 'thổi bay' khí quyển đang xảy ra.

Điều này đã được nêu trong bài báo rằng Osiris có khả năng trở thành một lớp ngoại hành tinh giả thuyết được gọi là Chthonia , được định nghĩa trong "Tốc độ bay hơi của các sao Mộc nóng và sự hình thành các hành tinh Chthonia" (Hebard et al. 2003) như

lớp hành tinh mới làm từ lõi trung tâm còn sót lại của các sao Mộc nóng trước đây

Chúng có kích thước tương tự Trái đất, nhưng dày đặc hơn đáng kể.

ví dụ 2: CoRoT-7b

Theo bài báo của NASA "Exoplanet giống Trái đất nhất bắt đầu là Người khổng lồ khí" , CoRoT-7b là một hành tinh có kích thước Trái đất nơi thường tìm thấy một Sao Mộc nóng, họ mô tả nó như là

Jackson gần gấp 60 lần so với ngôi sao của nó so với Trái đất, vì vậy ngôi sao này xuất hiện gần gấp 360 lần so với mặt trời trên bầu trời của chúng ta ", Jackson nói. Do đó, bề mặt hành tinh trải qua sự nóng lên cực độ có thể đạt tới 3.600 độ F vào ban ngày kích thước của CoRoT-7b (lớn hơn 70% so với Trái đất) và khối lượng (4,8 lần Trái đất) cho thấy thế giới có thể được làm bằng vật liệu đá.

Nhiệt độ ban ngày cao đồng nghĩa với việc phía sao của hành tinh có khả năng bị nóng chảy, bất kỳ bầu không khí khó khăn nào cũng bị thổi bay. Các nhà khoa học ước tính rằng nhiều khối lượng Trái đất có thể đã bị đun sôi. Dường như khối lượng giảm đang khiến hành tinh bị kéo lại gần ngôi sao hơn - vì có nhiều vật chất bị đun sôi, do đó khối lượng giảm xuống.

Để tóm tắt về các nhà khoa học trong bài viết:

Bạn có thể nói rằng, bằng cách này hay cách khác, hành tinh này đang biến mất trước mắt chúng ta, "

Câu hỏi

Vì đây chỉ là 2 ví dụ về một quá trình có thể, câu hỏi đặt ra là lý thuyết được chấp nhận hiện tại về số phận của các ngoại hành tinh sao Mộc nóng là gì?

Đây cũng có thể là lý do một sao Mộc nóng không tồn tại trong hệ mặt trời của chúng ta?

Đây là một câu hỏi khá tải ở chỗ nó phụ thuộc rất nhiều vào việc "Sao Mộc nóng" thực sự được định nghĩa là gì. Nóng là gì"? "Sao Mộc" là gì? Trong thực tế, có một khối lượng hành tinh liên tục và khoảng cách từ ngôi sao mẹ của chúng, và trong tài liệu bạn sẽ thường thấy các tài liệu tham khảo về "Sao Hải Vương nóng", "Sao Thổ nóng", v.v.

Giả thuyết chủ yếu về cách các hành tinh khổng lồ hình thành là lần đầu tiên chúng kết hợp với đá và băng vượt ra ngoài đường băng , khoảng cách từ ngôi sao mẹ mà nước trở nên rắn chắc. Khoảng cách này xấp xỉ nơi sao Hỏa nằm ngày nay trong hệ mặt trời của chúng ta. Điều đáng ngạc nhiên về "các hành tinh khí nóng" là chúng được tìm thấy trong dòng băng này, đáng kể bên trong. Điều này ngụ ý rằng sau khi chúng hình thành lõi, chúng di chuyển gần hơn với các ngôi sao chủ của chúng thông qua một số quy trình hiện chưa được xác định (có một số ứng cử viên tốt, nhưng bây giờ hãy giả sử rằng sự tồn tại của các hành tinh nóng cho thấy ít nhất một trong số các quá trình này hoạt động khá thường xuyên).

Còn từ "nóng" thì sao? Chà, đối với các hành tinh gần nhất với các ngôi sao mẹ của chúng, có một dị thường bán kính : Bán kính của các hành tinh này lớn hơn đáng kể so với mô hình cấu trúc hành tinh khổng lồ được chiếu bởi các ngôi sao chủ của chúng sẽ dự đoán. Vì vậy, tôi sẽ định nghĩa các hành tinh "nóng" là những người khổng lồ khí có bán kính lớn hơn những gì được dự đoán bởi các mô hình tiêu chuẩn.

Bây giờ chúng ta đã có một số định nghĩa trên đường đi, có câu hỏi về sự sống còn. Khi các hành tinh khổng lồ ở gần các ngôi sao mẹ của chúng, chúng sẽ bị khóa chặt . Kết quả là, có rất ít năng lượng được tiêu tan theo chiều hướng trên bề mặt của hành tinh khổng lồ, hình dạng của hành tinh được cố định và có rất ít chuyển động bên trong. Tuy nhiên, hành tinh khổng lồ cũng gây ra thủy triều cho ngôi sao chủ của nó, và vì phải mất rất nhiều động lượng góc để thay đổi vòng quay của một vật thể có khối lượng gấp 1.000 lần, các ngôi sao chủ gần như không bao giờ bị khóa chặt hành tinh gần nhất của họ.

Tốc độ tiêu tán năng lượng trong ngôi sao rất không chắc chắn và độ không đảm bảo này thường bị cuốn vào một tham số mờ "Q", yếu tố chất lượng, với các yếu tố chất lượng thấp hơn phản ánh sự tiêu tán nhiều hơn. "Q" được đo cho một số cơ thể nhất định trong hệ mặt trời của chúng ta (ví dụ Trái đất và Sao Mộc) và trong một số nhị phân sao, nhưng rất khác nhau từ cơ thể đến cơ thể, từ khoảng 10 cho Trái đất đến 10 ^ 8 đối với một số ngôi sao.

Việc một hành tinh có tồn tại để được quan sát ngày hôm nay hay không phụ thuộc vào thời gian phân rã quỹ đạo, được xác định bởi Q, so với tuổi của hệ thống. Đối với một số hệ thống, chẳng hạn như WASP-12b và WASP-19b , có tính năng Sao Mộc nóng bỏng cao, Q được ước tính đủ nhỏ để khiến chúng rơi vào các ngôi sao chủ của chúng trong thời gian ngắn đáng ngạc nhiên (<10 ^ 7 năm).

Một khả năng khác là khí bao quanh lõi đá / băng bị thổi bay bởi lượng nhiệt cực lớn tích tụ vào hành tinh. Điều này khiến bạn có một hành tinh có mật độ tương đối thấp, có phần không có sắt, vì lõi của các hành tinh khổng lồ hình thành từ các ngôi sao chủ của chúng hơn các hành tinh đá. Có một vài ứng cử viên gần gũi, các vật thể có khối lượng sao Hải Vương có thể được tạo ra do chúng bị mất phần lớn khí quyển theo cách này (Ví dụ: GJ3470b ).

Đối với hệ mặt trời của chúng ta, sự hình thành của Sao Mộc nóng có thể đã phá hủy hệ mặt trời bên trong khi nó di chuyển gần Mặt trời, do thực tế là nó sẽ làm nhiễu loạn quỹ đạo của các hành tinh bên trong. Ngoài ra, Mặt trời có thể sẽ được tăng cường kim loại nhờ vào sự bồi tụ vật liệu giàu kim loại từ hành tinh khổng lồ này. Mặc dù có khả năng có một Sao Mộc nóng trong hệ mặt trời của chúng ta trước khi các hành tinh khác hình thành, nhưng hiện tại có vẻ như không thể.