Trăim cu adevărat într-o perioadă uimitoare pentru cercetarea exoplanetelor. Și mai recent, imaginile directe au început să răsară, precum și primele spectre ale atmosferelor unor astfel de planete. Atât de multe date devin disponibile, astronomii au început chiar să poată face referiri cu privire la modul în care s-ar fi putut forma aceste planete solare suplimentare.
În general, există două metode prin care se pot forma planetele. Primul este prin coacreția în care steaua și planeta s-ar forma de la colapsul gravitațional independent una de alta, dar într-o apropiere suficient de mare încât gravitatea lor reciprocă le leagă împreună pe orbită. A doua, metoda prin care s-a format sistemul nostru solar, este metoda discului. În acest fel, materialul dintr-un disc subțire în jurul unei proto-stele se prăbușește pentru a forma o planetă. Fiecare dintre aceste procese are un set diferit de parametri care pot lăsa urme care ar putea permite astronomilor să descopere care metodă este dominantă. O nouă lucrare de la Helmut Abt din Kitt Peak National Observatory, analizează aceste caracteristici și stabilește că, din eșantionarea actuală a exoplanetelor, sistemul nostru solar poate fi o ciudățenie.
Primul parametru care distinge cele două metode de formare este cel al excentricității. Pentru a stabili o bază de comparație, Abt a trasat mai întâi distribuția excentricităților pentru 188 stele binare cu secvență principală și a comparat-o cu același tip de complot pentru singurul sistem cunoscut care s-a format prin metoda discului (sistemul nostru solar). Acest lucru a dezvăluit că, în timp ce majoritatea stelelor au orbite cu excentricitate scăzută, acest procent scade lent, pe măsură ce excentricitatea crește. În sistemul nostru solar, în care o singură planetă (Mercur) are o excentricitate mai mare de 0,2, distribuția se încadrează mult mai abrupt. Când Abt a construit distribuția pentru cele 379 de planete cu excentricitate cunoscută, aceasta a fost aproape identică cu cea pentru stelele binare.
Un complot similar a fost creat pentru axa semi-majoră a stelelor binare și a sistemului nostru solar. Din nou, când aceasta a fost reprezentată pentru planetele solare suplimentare cunoscute, distribuția a fost similară cu cea a sistemelor binare cu stele.
Abt a inspectat, de asemenea, configurația sistemelor. Sistemele stelare care conțin trei stele conțineau, în general, o pereche de stele într-o orbită binară strânsă, cu o treime într-o orbită mult mai mare. Comparând raporturile unor astfel de orbite, Abt a cuantificat distanța orbitală. Totuși, în loc să se compare pur și simplu cu sistemul solar, el a considerat situația analogă de formare a stelelor în jurul masei centrale a galaxiei și a construit o distribuție similară în acest mod. În acest caz, rezultatele au fost ambigue; Ambele moduri de formare au obținut rezultate similare.
În cele din urmă, Abt a luat în considerare cantitatea de elemente grele din corpul mai masiv. Este cunoscut faptul că majoritatea planetelor extra-solare se găsesc în jurul stelelor bogate în metale. Deși nu există niciun motiv pentru care se formează planete într-un disc nu a putut să se formeze în jurul stelelor cu masă mare, având un nor bogat în metale din care să formeze stele și planete este o cerință pentru modelul de coacreție, deoarece tinde să accelereze procesul de colaps, permițând formării planetelor uriașe înainte de disiparea norului pe măsură ce steaua devine activă. Astfel, faptul că marea majoritate a planetelor extra-solare există în jurul stelelor bogate în metal favorizează ipoteza coacreției.
Luate împreună, aceasta oferă patru teste pentru modelele de formare. În orice caz, observațiile actuale sugerează că majoritatea planetelor descoperite până acum s-au format din coacreție și nu într-un disc. Cu toate acestea, Abt observă că acest lucru este cel mai probabil datorită prejudecăților statistice impuse de limitele de sensibilitate ale instrumentelor actuale. După cum remarcă, astronomii „încă nu au sensibilitatea la viteză radială pentru a detecta sisteme cu discuri precum sistemul solar, cu excepția planetelor mari, cum ar fi Jupiter, la 5 UA”. Ca atare, această viziune se va schimba probabil pe măsură ce noile generații de instrumente devin disponibile. Într-adevăr, pe măsură ce instrumentele se îmbunătățesc până la punerea la dispoziție a mapării tridimensionale, iar înclinațiile orbitale pot fi observate direct, astronomii vor putea adăuga un alt test pentru a determina modurile de formare.
EDIT: În urma unor confuzii și discuții în comentarii, am vrut să adăug o altă notă. Rețineți că acest lucru este numai in medie a tuturor sistemelor în prezent cunoscut care arată ca sisteme coaccretate. Deși există, fără îndoială, unii care s-au format din discuri, raritatea lor în datele actuale îi face să nu iasă în evidență. Cu siguranță, știm despre at cel mai puţin un sistem care se potrivește unui test puternic pentru metoda discului. Această descoperire recentă a lui Kepler, în care trei planete au fost observate care tranzitează steaua gazdă demonstrează că toate aceste planete trebuie sa se află într-un disc care nu este conform așteptărilor de condensare independentă. Pe măsură ce mai multe sisteme ca acestea sunt descoperite, ne așteptăm ca distribuțiile testelor descrise mai sus să devină bimodale, având componente care se potrivesc cu fiecare ipoteză de formare.
