Астрономы обнаружили уникальную планетную систему, «вывернутую наизнанку»

Фото из открытых источников

Астрономы обнаружили необычную планетную систему, расположенную «наизнанку», где каменистый мир, по-видимому, сформировался далеко за пределами области, обычно характерной для газовых гигантов.

Как правило, каменистые планеты формируются ближе к звезде, а газовые — дальше от неё, как это происходит в нашей Солнечной системе, где обширный пояс астероидов проводит границу между каменистым Марсом и газовым Юпитером.

В недавно обнаруженной системе из четырех планет первые три следуют этой схеме. Но в системе также есть каменистая планета, вращающаяся на ее внешней границе, за двумя газовыми планетами. Это говорит о том, что планета образовалась после того, как газ в протопланетном диске уже был израсходован, сообщили исследователи в журнале Science.

«Это странное нарушение порядка делает её уникальной системой, вывернутой наизнанку», — заявил соавтор исследования Томас Уилсон из Уорикского университета в Великобритании. «Каменистые планеты обычно образуются недалеко от своей звезды, на внешней стороне газовых миров».

По мере формирования и роста планет нашей Солнечной системы они накапливали пыль, металлы и другие твердые вещества. Вдали от Солнца такие вещества, как вода и метан, оставались твердыми из-за более низких температур. По мере увеличения размеров внешние планеты поглощали водород и гелий из окружающей среды и превращались в газовые гиганты.

«Исторически наши теории формирования планет основаны на том, что мы видим и знаем о нашей Солнечной системе», — говорит соавтор исследования Изабель Реболлидо из Европейского космического агентства (ESA). «Поскольку мы наблюдаем все больше и больше различных экзопланетных систем, мы начинаем пересматривать эти теории».

В новом исследовании Уилсон и его коллеги искали экзопланеты, окружающие красный карлик LHS 1903, который наблюдался спутником Transiting Exoplanet Survey Satellite в период с 2019 по 2023 год. Когда планета проходит между звездой и спутником, она слегка приглушает свет звезды. Затем они изучили свойства этих планет, используя спутник Characterizing Exoplanets Satellite (CHEOPS).

Ученые обнаружили четыре экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды, включая далекую каменистую. Команда исследователей выяснила, что планеты, вероятно, образовались не одновременно; вместо этого они развивались одна за другой, изменяя среду, в которой росла каждая последующая планета.

«К моменту образования этой последней внешней планеты система, возможно, уже исчерпала запасы газа, который считается жизненно важным для формирования планет», — говорится в заявлении Уилсона. «И все же перед нами небольшой каменистый мир, вопреки ожиданиям. Похоже, мы нашли первое доказательство существования планеты, образовавшейся в среде с недостатком газа».

Кроме того, команда исключила предположения о том, что далёкая каменистая планета потеряла свою атмосферу в результате столкновения или поменялась местами с газовой планетой.

«Многое из того, как формируются и эволюционируют планеты, до сих пор остается загадкой», — сказал соавтор исследования Максимилиан Гюнтер из ЕКА. «Поиск подобных подсказок для решения этой загадки — именно то, к чему стремился проект CHEOPS».