Många extrasolära planeter har upptäckts kring andra stjärnor, av vilka några är 5-15 gånger jordens massa och anses vara solida som vår planet. Forskare tror att dessa "super Earths" bildas i den kyliga halogen av snö, is och frysta gaser som samlas runt röda stjärnor när de svalnar. Det finns förmodligen inte tillräckligt med fast material för att bilda steniga planeter som är mycket större än Merkurius i stjärnans bebodliga zon.
De 200 kända planeterna som kretsar runt andra stjärnor uppvisar otrolig variation. Bland dem finns en handfull världar som väger mellan 5 och 15 gånger jorden. Astronomer tror att dessa "superjordar" är steniga isblockar snarare än gasjättar som Jupiter. Medan teoretiker kan förklara hur sådana världar bildas kring solliknande stjärnor, var upptäckten av superjordar runt små röda dvärgstjärnor förvånande. Ny forskning antyder att vissa superjordar byggs upp snabbt när de lokala temperaturerna sjunker och isen kondenserar ur den omgivande gasen.
"Vi tror att vissa superjordar bildas under en kosmisk" snöstorm. "Endast denna snöstorm omsluter hela planeten och varar miljoner år," sade astronomen Scott Kenyon från Smithsonian Astrophysical Observatory.
Alla planeter bildas inom en skiva med gas och damm som omger en nyfödd stjärna. Steniga planeter bildas nära stjärnan, där den är varm, medan isiga och gasformiga planeter bildas längre ut, där det är kallt. När den var ung var solen relativt stabil, vilket ledde till en naturlig utveckling av små, steniga världar i det heta inre solsystemet och stora, gasformiga världar i det kalla yttre solsystemet.
Däremot genomgår planetsystem runt små röda dvärgstjärnor dramatiska förändringar i sin tidiga historia. När den unga stjärnan utvecklas dimmer den. Den varma inre skivan börjar frysa och skapar förhållanden där vatten och andra flyktiga gaser kondenserar till snöflingor och ispellets.
"Det är som en massiv kall front som sveper inåt mot stjärnan," förklarade första författaren Grant Kennedy från Mount Stromlo Observatory i Australien. ”Isen lägger till massa till en växande planet och gör det också lättare för partiklar att hålla sig ihop. De två effekterna kombineras för att producera en planet flera gånger storleken på jorden. ”
Diskarna som omger små röda dvärgstjärnor tenderar att innehålla mindre material än skivan som bildade solsystemet. Utan ”snöstormar” i dessa mindre skivor finns det inte tillräckligt med material för att skapa superjordar.
Även om astronomer har upptäckt några superjordar som kretsar runt röda dvärgstjärnor, kan det vara svårt att hitta världar gästvänliga för människor. Alla de kända superjordarna är isiga världar utan flytande vatten. Röda dvärgstjärnor är så svaga och svala att deras varma "bebodliga zoner" ligger mycket nära stjärnan, där det finns mycket lite planetbildande material.
"Det är svårt att göra något större än Merkurius eller Mars i den bebodda zonen för en röd dvärg," sade Kenyon.
Astronomerna presenterade sina beräkningar i ett papper författat av Kennedy, Kenyon och Benjamin Bromley (University of Utah). Detta papper har accepterats för publicering i The Astrophysical Journal Letters och publiceras online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140.
Teamet planerar nu att genomföra detaljerade numeriska simuleringar för att erhålla typiska tidsskalor för bildandet av superjordar runt röda dvärgstjärnor.
Huvudkontoret ligger i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: CfA News Release
