Используя целую комбинацию телескопов, в том числе Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (VLT ESO), астрономы обнаружили систему, состоящую сразу из шести экзопланет, пять из которых связаны в редком ритме вокруг своей центральной звезды. Исследователи считают, что система может дать важные подсказки о том, как планеты, в том числе и в Солнечной системе, образуются и развиваются.
Когда команда впервые наблюдала TOI-178 - звезду на расстоянии около 200 световых лет в созвездии Скульптора, они подумали, что заметили две планеты, вращающиеся вокруг нее по одной орбите. Однако при более внимательном рассмотрении выяснилось совсем другое. Оказалось, что там было сразу несколько планет, вращающихся в очень странной конфигурации.
Новое исследование показало, что система может похвастаться шестью экзопланетами и что все, кроме ближайшей к звезде, находятся в своего рода ритмическом танце, двигаясь по своим орбитам. Другими словами, они находятся в резонансе. Это означает, что существуют закономерности, которые повторяются при обращении планет вокруг звезды, причем некоторые планеты выравниваются каждые несколько орбит. Аналогичный резонанс наблюдается на орбитах трех спутников Юпитера: Ио, Европы и Ганимеда. Ио, ближайшая к Юпитеру из трех, совершает четыре полных оборота вокруг Юпитера для каждой орбиты, которую делает самый дальний Ганимед, и две полные орбиты для каждой орбиты, которую делает Европа.
Пять внешних экзопланет системы TOI-178 следуют гораздо более сложной цепи резонанса, одной из самых длинных из обнаруженных в системе планет. В то время как три луны Юпитера находятся в резонансе 4: 2: 1, пять внешних планет в системе TOI-178 следуют цепочке 18: 9: 6: 4: 3. То есть, в то время как вторая планета от звезды (первая из резонансной цепи) совершает 18 витков, третья планета от звезды (вторая в цепочке) совершает 9 витков и так далее. Фактически, ученые первоначально обнаружили в системе только пять планет, но, следуя этому резонансному ритму, они вычислили, где на ее орбите будет находиться дополнительная планета, когда у них появится окно для наблюдения за системой.
Ученые поясняют, что этот танец резонирующих планет - больше, чем просто орбитальное любопытство, ведь он дает ключ к разгадке прошлого системы. «Орбиты в этой системе очень хорошо упорядочены, что говорит нам о том, что эта система эволюционировала довольно плавно с момента своего рождения», - объясняет соавтор исследования Янн Алиберт из Бернского университета. Если бы система была серьезно нарушена в начале своей жизни, например, в результате гигантского удара, эта хрупкая конфигурация орбит не сохранилась бы.
При том ученые отмечают, что хотя сами по себе орбиты расположены аккуратно и упорядоченно, этого нельзя сказать про их плотность. Так, планета с такой же плотностью, как Земля, соседствует с планетой с плотностью вдвое меньшей Нептуна, за которой следует планета с плотностью Нептуна. В нашей Солнечной системе, все устроено совсем иначе, здесь планеты расположены определенном порядке: более плотные скалистые планеты находятся ближе к центральной звезде, а легкие газовые планеты с низкой плотностью - дальше.
«Этот контраст между ритмической гармонией орбитального движения и беспорядочной плотностью, безусловно, бросает вызов нашему пониманию формирования и эволюции планетных систем», - говорит руководитель исследования Адриен Лелеу.
Для исследования этой необычной системы команда ученых использовала данные со спутника CHEOPS Европейского космического агентства, наземного инструмента ESPRESSO на VLT ESO, а также NGTS и SPECULOOS, расположенных в обсерватории ESO Паранал в Чили. Поскольку экзопланеты чрезвычайно сложно обнаружить непосредственно с помощью телескопов, астрономы должны вместо этого полагаться на другие методы для их обнаружения. Основные используемые методы - визуализация транзитов - наблюдение за светом, излучаемым центральной звездой, который тускнеет, когда экзопланета проходит перед ней при наблюдении с Земли, - и лучевые скорости.- наблюдение за световым спектром звезды на предмет небольших признаков колебаний, которые происходят, когда экзопланеты движутся по своим орбитам. Команда использовала оба метода для наблюдения за системой: CHEOPS, NGTS и SPECULOOS для транзитов и ESPRESSO для лучевых скоростей.
Объединив эти два метода, астрономы смогли собрать ключевую информацию о системе и ее планетах, которые вращаются вокруг своей центральной звезды намного ближе и намного быстрее, чем Земля вращается вокруг Солнца. Самая быстрая (самая внутренняя планета) совершает оборот по орбите всего за пару дней, а самая медленная - примерно в десять раз дольше. Шесть планет имеют размеры от одного до трех раз больше Земли, а их масса в 1,5-30 раз больше массы Земли. Некоторые планеты каменистые, но больше Земли - эти планеты известны как Суперземли. Другие представляют собой газовые планеты, как и внешние планеты в нашей Солнечной системе, но они намного меньше - их называют Мини-Нептунами.
Хотя ни одна из шести найденных экзопланет не находится в обитаемой зоне звезды, исследователи предполагают, что, продолжая резонансную цепочку, они могут найти дополнительные планеты, которые могут существовать в этой зоне или очень близко к ней. Чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), который должен начать работать в этом десятилетии, сможет напрямую получать изображения каменистых экзопланет в обитаемой зоне звезды и даже характеризовать их атмосферы, предоставляя возможность подробнее познакомиться с такими системами, как TOI-178.
Утерянная рукопись Шрёдингера раскрывает неожиданный поворот в квантовой физике
Более 80 лет рукопись, написанная одним из основателей квантовой физики, пылится в австрийской библиотеке. Этот трехстраничный документ, обнаруженный историком физики Флавио Дель Санто из Женевского университета, является образцом краткости, но…
Ископаемые раннего кембрия переписывают генеалогическое древо морских звезд
Найденная в Китае окаменелость морского жука-землекопа возрастом 518 миллионов лет позволяет предположить, что общим предком морских звезд и их родственников был не роющий червь, а, вероятно, щупальцеобразное животное, питавшееся водой…
Из синхронизированных вибраций возникает странный новый кристалл времени
Для нас, смертных, течение времени одностороннее. Вчерашний день прошел, завтрашний еще впереди, и как бы точно и аккуратно часы ни отсчитывали секунды, мы никогда не сможем вернуться в момент, который…
МО: за ночь над регионами России сбили 616 беспилотников ВСУ
Силы ПВО РФ за ночь перехватили и уничтожили 616 беспилотников ВСУ над регионами России и акваториями Азовского и Черного морей. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ один человек погиб, семеро пострадали
ВСУ за прошедшие сутки 138 раз атаковали территорию Белгородской области. Один человек погиб, семеро пострадали, сообщил губернатор Александр Шуваев в "Максе". "За минувшие сутки ВСУ 138 раз атаковали территорию Белгородской…
Клычков: в Орле при разборе завалов после атаки ВСУ нашли тела трех человек
Тела трех погибших обнаружили во время разборов завалов после ракетного удара ВСУ по предприятию в Орле. Об этом сообщил в "Максе" губернатор Андрей Клычков. "В Орле продолжается ликвидация последствий террористической…
Выборы президента в Бразилии внезапно стали важны для всего мира
В воскресенье Бразилия выберет президента, и по ряду причин этот выбор приобрел большое значение для...
В Китае рядом с древним императорским дворцом обнаружили погребальное помещение
Сорок лет назад исследователи в Ханчжоу, Китай, обнаружили захоронение в Фаньшане. В Фаньшане находя...
Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".