Drugi svetovi
Migracija planeta

 Interakcija između planete i gasa u protoplanetarnom disku dovodi do orbitalne migracije planeta i promene površinske gustine diska. Migracija do koje tako dolazi može igrati važnu ulogu u procesu nastanka i rane evolucije planetarnih sistema.

Za mase uporedive sa masama posmatranih vansolarnih džinova, interakcija sa diskom je dovoljno jaka da nastane procep, dovodeći do migracije tipa II. I postojanje vrelih Jupitera i statistička raspodela zabeleženih poluprečnika orbita su konzistentni sa značajnom uloge migracije tipa II u prošlosti do sada poznatih sistema. U radu se razmatra mogućnost poboljšanja ograničenja procesa migracije uključivanjem informacija o metaličnosti matične zvezde, i napominje se da usled migracije takođe mogu nastati i masivne planete na većim udaljenostima od zvezde, koje bi mogle biti posredno otkrivene preko uticaja  na ostatak diska.

Kliknite na sliku

Ilustracija interakcije izme|u planete na fiksiranoj kružnoj putanji i laminarnog diska, dobijena pomoću dvodimenzionalne (r, φ) hidrodinamičke simulacije sa lokalno izotermalnom jednačinom stanja i konstantnom kinematičkom viskoznošću. Na levoj strani vidimo migraciju tipa I, gde relativno manje masivna planeta stvara primetne talase u gasu diska, ali ne stvara značajne perturbacije azimutalno usrednjene površinske gustine (prikazano na dodatom grafiku). Za razliku od toga, planeta mase 10 masa Jupitera (desno) pravi prstenastu pukotinu u disku, čija je površinska gustina samo mali deo ranije vrednosti. Kako disk evoluira, predviđa se da će planeta pratiti kretanja gasa (ka spolja ili ka unutra) ostajući u pukotini. To je migracija tipa II. Film koji pokazuje prelaz izme|u ova dva režima se nalazi na  http://jilawww.colorado.edu/~pja/planet_migration.html

Za manje masivne planete (masa proporcionalnih masi Zemlje), perturbacije površinske gustine su male, i migraciju u takvom, laminarnom, disku pokreće suštinska i naizgled jaka asimetrija između unutrašnjih i spoljašnjih sila. Analitička i numerička izračunavanja ove migracije tipa I su u priličnoj saglasnosti, i predviđaju brzo smanjenje poluprečnika orbite tokom završne faze formiranja jezgara džinovskih planeta. Problemi u mirenju migracije tipa I sa nastankom planeta džinova mogu ukazivati na osnovne greške u našem razumevanju protoplanetarnih diskova, nastanka jezgara, ili i jednog i drugog. Ispituju se fizički efekti koji mogu promeniti ponašanje prilikom migracije tipa I, tačnije mogućnost da za dovoljno male mase (Mp → 0) turbulentna kolebanja u površinskoj gustini gasa imaju preovlađujući uticaj na ponašanje sila, uzrokujući “random walk” migraciju tela vrlo malih masa.

(20.07.2005.)

vrh