Международная группа астрономов под руководством Уорикского университета, используя телескоп Европейского космического агентства (ESA), обнаружила планетную систему, которая переворачивает наше представление о формировании планет, — далёкий каменистый мир. В нашей Солнечной системе внутренние планеты (от Меркурия до Марса) каменистые, а внешние (от Юпитера до Нептуна) — газообразные. Эта планетная структура — сначала каменистая, затем газообразная — постоянно наблюдается по всей Млечной Вселенной. Так было до тех пор, пока международная группа учёных во главе с доктором Томасом Уилсоном из Уорикского университета не изучила более подробно звезду под названием LHS 1903. Их наблюдения, опубликованные в журнале Science, показывают систему из четырёх планет, которая нарушает это правило.
Четыре планеты LHS 1903
Планеты вокруг LHS 1903 (холодная тусклая красная карликовая звезда) начинаются с каменистой планеты, вращающейся неподалеку, а затем следуют два газовых мира, что соответствует ожидаемой схеме расположения планет. Однако, используя спутник ESA CHaracterising ExOPlanet Satellite (CHEOPS), астрономы обнаружили удивительную четвертую планету на внешней границе системы — и эта самая внешняя планета оказалась каменистой, а не газовой.
«Это странное нарушение порядка делает её уникальной системой, вывернутой наизнанку», — говорит первый автор исследования, доктор Томас Уилсон, доцент кафедры физики Уорикского университета. «Каменистые планеты обычно образуются недалеко от своей звезды, на внешней стороне газовых миров».
Традиционные модели предполагают, что ближайшие к звёздам планеты являются каменистыми, поскольку звёздное излучение сметает их газовые атмосферы, оставляя после себя плотные, твёрдые ядра. Газовые гиганты образуются дальше от звёзд, в более холодных регионах, где газ может накапливаться, и планеты могут его удерживать. Однако далёкая каменистая планета, вращающаяся вокруг LHS 1903, по-видимому, либо потеряла свою газовую атмосферу, либо никогда её не формировала.
Позднее расцветание, из другой эпохи
Доктор Уилсон и его коллеги поставили перед собой задачу изучить различные объяснения образования этой блуждающей каменистой планеты. Могли ли каменистая и газовая планеты поменяться местами? Или же каменистая планета потеряла свою атмосферу в результате столкновения? Они исключили эти теории.
Вместо этого они обнаружили доказательства того, что четыре планеты образовались не одновременно, как можно было бы ожидать, а одна за другой в процессе, называемом формированием планет изнутри наружу. Если LHS 1903 породила свои четыре планеты одну за другой, от самой внутренней до самой внешней планеты, то каждая планета эволюционирует по очереди, собирая близлежащую пыль и газ, оставляя более отдаленные планеты ждать и потенциально эволюционировать в другой среде.
Доктор Томас Уилсон объясняет, что это значит для каменистой планеты: «К моменту образования этой последней внешней планеты система, возможно, уже исчерпала запасы газа, который считается жизненно важным для формирования планет. И всё же перед нами небольшой каменистый мир, вопреки ожиданиям. Похоже, мы нашли первые свидетельства существования планеты, образовавшейся в среде с недостатком газа ».
Эта небольшая каменистая внешняя планета может быть скорее исключением, чем закономерностью, или же первым ключом к новой модели эволюции планетных систем. В любом случае, это открытие требует объяснения, выходящего за рамки нашего обычного понимания процесса формирования планет.
Изабель Реболлидо, научный сотрудник ЕКА, отмечает: «Исторически наши теории формирования планет основывались на том, что мы видим и знаем о нашей Солнечной системе. По мере того, как мы наблюдаем все больше и больше различных экзопланетных систем , мы начинаем пересматривать эти теории».
Максимилиан Гюнтер, научный руководитель проекта Cheops в ЕКА, добавляет: «Многое о том, как формируются и эволюционируют планеты, до сих пор остается загадкой. Найти такие подсказки для решения этой головоломки — именно то, ради чего был создан проект Cheops».
