Планетарна система навколо зірки HR8799 надзвичайно схожа на нашу Сонячну систему. Там також є чотири газові планети-гіганти, розташовані між двома поясами астероїдів. Дослідницька група з Нідерландів та США взяла за основу цю подібність і змоделювала, як астероїди, комети й інші малі тіла доставляють різні матеріали всередині цієї екзопланетної системи. Їхнє моделювання показує, що малі тіла доставляють різні матеріали до чотирьох планет так само, як у нашій Сонячній системі.
Рахуючи від Сонця, наша Сонячна система складається з чотирьох планет земної групи, поясу астероїдів, чотирьох газових планет-гігантів та ще одного поясу астероїдів – поясу Койпера. Внутрішні планети переважно складаються з силікатів та металів, тоді як зовнішні планети багаті на летючі речовини, як-от вода та метан.
Під час формування Сонячної системи Сонце було оточене щільним диском з пилу та газу. Поблизу Сонця всі летючі речовини випаровувались і відносились за орбіту Марса через сильний сонячний вітер. Саме тому для планет земної групи було важко зібрати летючу атмосферу. У зовнішніх районах Сонячної системи температура була нижчою, а сонячний вітер – слабшим. Завдяки цьому газові планети-гіганти могли збирати й утримувати лід і великі атмосфери, наповнені летючими речовинами.
Згодом малі тіла, як-от астероїди, комети та пил, відкорегували таке формування. Орбіти малих тіл в поясі астероїдів та поясі Койпера не є стабільними і час від часу мігрують. Результатом такої міграції можуть бути зіткнення з планетами. За допомогою цих зіткнень малі тіла доставили летючі речовини до планет земної групи і силікати та метали до планет-гігантів. Частково завдяки цьому процесу наша Земля має воду.
Команда астрономів з Ґронінґенського університету, Нідерландського інституту космічних досліджень та NASA вирішили з’ясувати, чи можливі такі самі процеси доставки летючих речовин в екзопланетарних системах навколо інших зірок. Учені створили модель планетарної системи навколо зорі HR8799.1 Вона дуже схожа на нашу Сонячну систему, тому що також має чотири газові планети-гіганти, а також внутрішній і зовнішній пояси астероїдів. Можливо, в системі є планети земної групи всередині внутрішнього пояса астероїдів, але поки що доказів їхнього існування не знайшли. Саме через таку подібність системи HR8799 з Сонячною науковці використали деякі параметри нашої системи там, де недостатньо інформації про HR8799.
Моделювання показало, що так само, як і в Сонячній системі, в екзопланетарній системі HR8799 малі тіла доставляють різні матеріали до газових планет-гігантів. Команда вчених підрахувала, що малі тіла доставляють на кожну планету-гігант силікати, метали та летючі речовини, загальна маса яких становить близько однієї півмільйонної маси кожної з планет. Півмільйонна маса планети – це не так мало, і потенційно може бути задетектовано під час спостережень, наприклад, за допомогою майбутнього космічного телескопа Джеймса Вебба, який мають запустити у 2021 році.
Якщо майбутні спостереження за допомогою телескопів виявлять прогнозовану кількість силікатів та металів, то можна буде зробити висновок, що ці матеріали доставили малі тіла з поясів астероїдів. Якщо спостереження покажуть більше силікатів та металів, ніж очікувано, то можна буде зробити висновок, що цей процес доставки речовин є більш активним, ніж використано у моделі (наприклад, тому що система HR8799 набагато молодша за Сонячну систему). Також система HR8799 може містити планети земної групи. Якщо вони існують, то процес доставки летючих речовин до цих планет може мати астробіологічне значення, адже вода та органічні сполуки – це одні з найважливіших інгредієнтів для утворення життя.
Більше про дослідження Катерини Францевої читайте тут.
