Chúng tôi thực sự sống trong một thời gian tuyệt vời cho nghiên cứu ngoại hành tinh. Thậm chí gần đây, những hình ảnh trực tiếp đã bắt đầu mọc lên, cũng như quang phổ đầu tiên về bầu khí quyển của các hành tinh như vậy. Quá nhiều dữ liệu đang trở nên có sẵn, các nhà thiên văn học thậm chí đã bắt đầu có thể đưa ra những suy luận về việc những hành tinh ngoài mặt trời này có thể hình thành như thế nào.
Nói chung, có hai phương pháp mà các hành tinh có thể hình thành. Đầu tiên là thông qua sự đồng nhất trong đó ngôi sao và hành tinh sẽ hình thành từ sự sụp đổ lực hấp dẫn độc lập với nhau, nhưng ở gần đủ để lực hấp dẫn lẫn nhau liên kết chúng lại với nhau trên quỹ đạo. Phương pháp thứ hai, qua đó hệ mặt trời của chúng ta hình thành, là phương pháp đĩa. Trong đó, vật chất từ một đĩa mỏng xung quanh một ngôi sao nguyên sinh sụp đổ để tạo thành một hành tinh. Mỗi quá trình này có một bộ thông số khác nhau có thể để lại dấu vết có thể cho phép các nhà thiên văn học khám phá ra phương pháp nào chiếm ưu thế. Một bài báo mới từ Helmut Abt của Đài quan sát quốc gia Kitt Peak, xem xét các đặc điểm này và xác định rằng, từ mẫu ngoại hành tinh hiện tại của chúng ta, hệ mặt trời của chúng ta có thể là một điều kỳ lạ.
Tham số đầu tiên phân biệt hai phương pháp hình thành là độ lệch tâm. Để thiết lập đường cơ sở để so sánh, trước tiên, Abt đã lên kế hoạch phân phối độ lệch tâm cho 188 sao nhị phân chuỗi chính và so sánh với cùng một loại âm mưu cho hệ thống duy nhất được biết đã hình thành thông qua phương pháp đĩa (Hệ mặt trời của chúng ta). Điều này tiết lộ rằng, trong khi phần lớn các ngôi sao có quỹ đạo có độ lệch tâm thấp, thì tỷ lệ này giảm dần khi độ lệch tâm tăng. Trong hệ mặt trời của chúng ta, trong đó chỉ có một hành tinh (Sao Thủy) có độ lệch tâm lớn hơn 0,2, sự phân bố rơi xuống dốc hơn nhiều. Khi Abt xây dựng phân bố cho các hành tinh 379 với độ lệch tâm đã biết, nó gần giống với các sao nhị phân.
Một âm mưu tương tự đã được tạo ra cho trục bán chính của các ngôi sao nhị phân và hệ mặt trời của chúng ta. Một lần nữa, khi điều này được vạch ra cho các hành tinh ngoài mặt trời đã biết, sự phân bố tương tự như các hệ sao nhị phân.
Abt cũng kiểm tra cấu hình của các hệ thống. Các hệ sao chứa ba ngôi sao thường chứa một cặp sao trong quỹ đạo nhị phân chặt chẽ với một phần ba trong quỹ đạo lớn hơn nhiều. Bằng cách so sánh các tỷ lệ của các quỹ đạo đó, Abt đã định lượng khoảng cách quỹ đạo. Tuy nhiên, thay vì chỉ đơn giản là so sánh với hệ mặt trời, ông đã xem xét tình huống tương tự hình thành các ngôi sao xung quanh khối lượng trung tâm của thiên hà và xây dựng một phân bố tương tự theo cách này. Trong trường hợp này, kết quả là mơ hồ; Cả hai chế độ hình thành tạo ra kết quả tương tự.
Cuối cùng, Abt đã xem xét số lượng các yếu tố nặng trong cơ thể đồ sộ hơn. Người ta biết rằng hầu hết các hành tinh ngoài mặt trời được tìm thấy xung quanh các ngôi sao giàu kim loại. Trong khi đó, không có lý do nào hành tinh hình thành trong một đĩa cann sắt được hình thành xung quanh các ngôi sao có khối lượng lớn, có một đám mây giàu kim loại để hình thành các ngôi sao và hành tinh Là một yêu cầu cho mô hình đồng trục vì nó có xu hướng đẩy nhanh quá trình sụp đổ, cho phép các hành tinh khổng lồ hình thành hoàn toàn trước khi đám mây tan biến khi ngôi sao bắt đầu hoạt động. Do đó, thực tế là phần lớn các hành tinh ngoài mặt trời tồn tại xung quanh các ngôi sao giàu kim loại ủng hộ giả thuyết đồng trục.
Được kết hợp với nhau, điều này cung cấp bốn bài kiểm tra cho các mô hình hình thành. Trong mọi trường hợp, các quan sát hiện tại cho thấy rằng phần lớn các hành tinh được phát hiện cho đến nay hình thành từ sự đồng nhất và không nằm trong một đĩa. Tuy nhiên, Abt lưu ý rằng điều này rất có thể là do sai lệch thống kê được áp đặt bởi các giới hạn độ nhạy của các công cụ hiện tại. Như ông lưu ý, các nhà thiên văn học vẫn chưa có độ nhạy vận tốc hướng tâm để phát hiện các hệ thống đĩa như hệ mặt trời, ngoại trừ các hành tinh lớn duy nhất, như Sao Mộc ở 5 AU. Như vậy, quan điểm này có thể sẽ thay đổi khi các thế hệ công cụ mới có sẵn. Thật vậy, khi các công cụ cải thiện đến mức có thể lập bản đồ ba chiều và các khuynh hướng quỹ đạo có thể được quan sát trực tiếp, các nhà thiên văn học sẽ có thể thêm một thử nghiệm khác để xác định các phương thức hình thành.
EDIT: Sau một số nhầm lẫn và thảo luận trong các ý kiến, tôi muốn thêm một ghi chú. Hãy nhớ rằng đây chỉ là Trung bình cộng của tất cả các hệ thống hiện tại được biết rằng trông giống như các hệ thống coaccreted. Mặc dù chắc chắn có một số trong đó đã hình thành từ các đĩa, sự hiếm có của chúng trong dữ liệu hiện tại khiến chúng không nổi bật. Chắc chắn, chúng tôi biết tại ít nhất một hệ thống phù hợp với một bài kiểm tra mạnh mẽ cho phương pháp đĩa. Phát hiện gần đây của Kepler, trong đó ba hành tinh đã được quan sát quá cảnh ngôi sao chủ của chúng chứng tỏ rằng tất cả các hành tinh này phải nằm trong một đĩa không phù hợp với mong đợi của ngưng tụ độc lập. Khi nhiều hệ thống như thế này được phát hiện, chúng tôi hy vọng rằng các bản phân phối của các thử nghiệm được mô tả ở trên sẽ trở thành lưỡng kim, có các thành phần phù hợp với từng giả thuyết hình thành.
