Анархия в звездной системе: найден скалистый «мятежник», нарушающий законы формирования планет
Астрономы обнаружили необычную планетную систему, в которой каменистая планета-бунтарь вращается далеко за пределами области, где такие миры обычно формируются.
Как правило, планеты земного типа развиваются вблизи звезды, а газовые гиганты — на периферии. Так устроена и наша Солнечная система: широкий пояс астероидов проводит границу между каменистым Марсом и газообразным Юпитером.
В недавно обнаруженной системе из четырех планет первые три следуют этому правилу. Однако четвертая — каменистая планета — обращается на самом краю системы, за двумя газовыми гигантами. Это говорит о том, что она сформировалась уже после того, как газ в протопланетном диске был израсходован, сообщают исследователи в журнале Science от 12 февраля.
«Эта странная анархия делает систему уникальной — она словно вывернута наизнанку, — заявил в пресс-релизе соавтор исследования Томас Уилсон, экзопланетолог из Уорикского университета в Великобритании. — Каменистые планеты обычно не формируются вдали от родной звезды, за поясом газовых миров».
Мир-бунтарь
Когда планеты нашей Солнечной системы росли, они накапливали пыль, металлы и другие твердые вещества. Вдали от Солнца такие материалы, как вода и метан, оставались твердыми из-за низких температур. По мере того как внешние планеты увеличивались, они притягивали из окружающего пространства водород и гелий, превращаясь в газовых гигантов.
«Исторически наши теории формирования планет основывались на том, что мы видим и знаем о Солнечной системе, — пояснила соавтор исследования Изабель Ребольидо, исследователь экзопланетных систем из Европейского космического агентства (ESA). — Но теперь мы наблюдаем всё больше и больше разнообразных экзопланетных систем, и нам приходится пересматривать эти теории».
В новом исследовании Уилсон с коллегами искали экзопланеты у красного карлика LHS 1903, который наблюдал спутник TESS (Транзитный спутник для исследования экзопланет) в период с 2019 по 2023 год. Когда планета проходит между звездой и телескопом, она слегка приглушает ее свет. Затем ученые изучили свойства найденных планет с помощью телескопа CHEOPS (Спутник для изучения экзопланет транзитным методом).
Исследователи обнаружили четыре экзопланеты, включая ту самую далекую каменистую. Команда пришла к выводу, что планеты, скорее всего, формировались не одновременно, а одна за другой, причем каждая последующая меняла условия в системе для следующей.
«К тому моменту, когда формировалась эта внешняя планета, газ в системе, вероятно, уже закончился, хотя он считается жизненно необходимым для образования планет, — отметил Уилсон. — И всё же перед нами маленький каменистый мир, бросающий вызов ожиданиям. Похоже, мы нашли первое свидетельство существования планеты, сформировавшейся в среде, лишенной газа».
Команда также отвергла альтернативные гипотезы — например, что далекая каменистая планета лишилась атмосферы в результате столкновения или что она поменялась орбитами с газовым гигантом.
«Процессы формирования и эволюции планет всё еще во многом остаются загадкой, — подчеркнул соавтор исследования Максимилиан Гюнтер, астрофизик из ESA. — Находить такие подсказки для решения этой головоломки — именно та задача, ради которой создавался CHEOPS».
