Учені зафіксували планетну систему, конфігурація якої суперечить чинним моделям формування планет. Навколо червоного карлика LHS 1903 обертається кам’яниста планета там, де згідно зі стандартними уявленнями мав би знаходитися газовий гігант. Відкриття ставить під сумнів універсальність класичної схеми еволюції планетних систем.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Під час детального аналізу системи астрономи з’ясували, що розташування тіл не відповідає звичному шаблону. У межах загальноприйнятої моделі ближче до зірки формуються тверді кам’янисті планети, тоді як на віддаленіших орбітах – газові гіганти. У випадку LHS 1903 послідовність інша: кам’яниста планета, далі дві газові, а на зовнішньому краї знову тверде тіло. Така структура виглядає нетиповою з точки зору небесної механіки.
Класична теорія спирається на концепцію «снігової межі» – дистанції від зірки, за якою легкі гази можуть конденсуватися та накопичуватися. Поблизу світила інтенсивне випромінювання перешкоджає збереженню летких речовин, тому там зазвичай виникають кам’янисті світи на кшталт Меркурія чи Землі. Далі, у холодніших зонах, формуються масивні атмосфери, що сприяє появі гігантів типу Юпітера.
Зовнішня планета LHS 1903 порушує це правило. Вона розташована в області, де очікували б побачити газовий або крижаний гігант, однак виявилася щільним тілом без значної газової оболонки. Комп’ютерне моделювання практично виключило пояснення на кшталт пізніх зіткнень чи гравітаційних перебудов орбіти.
Ключові дані надала European Space Agency завдяки телескопу CHEOPS, який спеціалізується на точних вимірюваннях уже відомих екзопланет. Саме CHEOPS дозволив визначити густину об’єкта і підтвердити його кам’янисту природу.
Астрофізик Томас Уілсон з Університету Ворвіка пояснює, що у цій системі ймовірною є послідовна, а не одночасна формація планет. Якщо стандартна модель передбачає їхнє майже синхронне виникнення з протопланетного диска, то тут об’єкти, ймовірно, формувалися поетапно протягом тривалого часу. Аналіз світлових кривих CHEOPS дав змогу співставити радіус і масу екзопланети. Парадокс полягає в тому, що вона достатньо масивна для утримання атмосфери, але фактично її не має. Це свідчить про те, що умови під час її формування істотно відрізнялися від тих, у яких виникли внутрішні планети.
Найімовірніше пояснення – «запізніле» народження зовнішнього світу. Він сформувався тоді, коли запаси газу в протопланетному диску вже були вичерпані або розсіяні зоряним вітром. Водню та гелію, необхідних для створення товстої атмосфери, просто не залишилося. Планета наростала за рахунок твердих уламків, але не отримала матеріалу для перетворення на гіганта.
Цей випадок підтримує гіпотезу так званого «inside-out» формування планет, для якої раніше бракувало переконливих спостережних доказів. За словами Ізабель Реболлідо з ESA, подібні відкриття допомагають коригувати теоретичні моделі, що донедавна надто спиралися на архітектуру нашої Сонячної системи, яка може бути радше винятком, ніж правилом.
Майбутні місії, зокрема PLATO, здатні виявити більше систем такого типу й показати, наскільки різноманітною є структура планет у нашій галактиці.
Читайте також:
- AI полює на екзопланети: що вдалося виявити в даних телескопа NASA TESS
- Телескоп Вебба вперше зафіксував екзопланету з двома гігантськими хвостами