Космічний телескоп «Хеопс» виявив червоного карлика з «вивернутою» планетною системою: його віддалена четверта екзопланета виявилася кам’янистою, а не газовим гігантом, як очікували науковці. Причиною такого незвичного порядку астрономи назвали те, що планета сформувалася в збідненому на газ середовищі. Це відкриття демонструє існування альтернативних шляхів утворення планет, які не відповідають сценарію формування нашої Сонячної системи. Дослідження опублікували в журналі Science.
Художнє зображення системи зорі LHS 1903, у якої зовнішня планета сформувалася як кам'яниста, а не газова. ESA
Чим незвичне формування «вивернутої» системи планет?
Класична модель формування планетних систем передбачає, що внутрішні планети біля зорі є кам’янистими, а зовнішні газовими гігантами, як це спостерігається у нашій Сонячній системі. Цей порядок вважали універсальним для більшості планетних систем, оскільки інтенсивне випромінювання зорі видуває газ із внутрішніх протопланетних зародків, тоді як на віддалених орбітах у холодних умовах утворюється щільна атмосфера навколо ядер, формуючи газових гігантів.
Спершу такий сценарій формування приписували й системі червоного карлика LHS 1903 у товстому диску Чумацького Шляху. Міжнародна команда астрономів, аналізуючи дані кількох телескопів, виявила три планети: найближча до зорі була кам’янистою, а далі розташовувалися два газових гіганти. Такий класичний порядок цілком відповідав теоретичним очікуванням. Але нові спостереження міжнародної команди астрономів за участі фахівців Масачусетського технологічного інституту та під проводом науковців Ворицького університету в Сполученому Королівстві вказали на четверту планету в системі.
Чому система сформувалася «вивернутою»?
Астрономи провели дослідження за допомогою космічного телескопа «Хеопс», який спеціалізується на детальному вивченні екзопланет. Науковці виявили четверту планету, яка також виявилася кам’янистою та знаходилася на зовнішній орбіті системи. Це зробило систему «вивернутою» із порядком планет «кам’яниста — газова — газова — кам’яниста».
Детальний аналіз світності планет показав, що внутрішні планети формувалися під дією інтенсивного випромінювання зорі, яке видуло газ із їхніх зародків. Водночас віддалена четверта планета утворилася у збідненому на газ середовищі, що суперечить класичній моделі одночасного формування в протопланетному диску.
Дослідники припустили, що планети системи LHS 1903 могли формуватися по черзі, а не одночасно. Імовірно, на момент формування четвертої планети в системі вже бракувало газу для утворення ще одного газового гіганта, що й пояснює її кам’янисту природу.
Як відкриття нової системи змінює уявлення про екзопланети?
Відкриття цієї системи розширює розуміння різноманітності будови планетних систем і змушує переглядати теорії, що базуються лише на спостереженнях Сонячної системи. Крім того, це перше підтверджене за допомогою спостережень свідчення того, що планети можуть формуватися у збідненому на газ середовищі. Досі формування планет у таких умовах передбачали лише теоретично.
Які незвичні планетні системи знаходили астрономи
🤷♀️ Навколо зорі Вега науковці виявили надзвичайно гладкий та позбавлений планет уламковий диск, що сформувався з залишкового матеріалу після появи самої зорі.
🕐 У системі зорі, що лише трохи менша за Сонце, телескоп «Хеопс» знайшов шість планет із синхронізованим періодом обертання, що свідчить про незмінність цієї системи з моменту утворення.
🪐 У системі надзвичайно схожої на Сонце зорі науковці взагалі не знайшли внутрішніх кам’янистих планет — лише холодний супернептун і менший за Юпітер газовий гігант.
💫 Біля зорі, що знаходиться за 368 світлових років від Землі, знайшли планету, на орбіті якої може сформуватися ще одна, — такий випадок фіксують уперше.
