Астрономы обнаружили необычную планетарную систему, оспаривающую привычные представления о формировании планет
Астрономы долгое время считали, что солнечные системы следуют простому шаблону, схожему с нашей: малые каменистые планеты вращаются близко к звезде, в то время как крупные газовые планеты располагаются на большем расстоянии. Эта модель существовала десятилетиями, и наблюдения удалённых планетарных систем подтверждали представление о том, что каменистые планеты образуются рядом со своей звездой, в то время как газовые гиганты формируются при более низких температурах.
Однако недавние исследования, проведённые с использованием спутника ЧЕОПС Европейского космического агентства, ставят под сомнение это предположение. Ученые обнаружили необычную планетарную систему, имеющую внутреннюю структуру — «внутри-наружу» — вокруг звезды, известной как LHS 1903. Эта звезда является маленьким и прохладным красным карликом, который светит гораздо слабее нашего Солнца.
Исследовательская команда под руководством Томаса Уилсона из Университета Уорика проанализировала данные нескольких телескопов на Земле и в космосе и первоначально идентифицировала три планеты: каменистую, располагающуюся ближе всего к звезде, за которой следуют две газовые планеты. Эта последовательность выглядела вполне обычной. Однако при более глубоком анализе данных с ЧЕОПС команда обнаружила четвёртую планету, находящуюся на самом дальнем расстоянии от звезды. И, в отличие от ожиданий, эта дальняя планета также оказалась каменистой.
Такой порядок планет — каменистая-газовая-газовая-камениная — ставит под сомнение устоявшиеся теории, согласно которым каменистые планеты не образуются вдали от своей звезды. По текущим представлениям, интенсивное излучение возле звезды вымывает газ, оставляя лишь небольшие каменистые планеты.
Максимилиан Гюнтер, ученый проекта ЧЕОПС в Европейском космическом агентстве, подчеркивает, что открытие подчеркивает, насколько много остаётся неизвестного. «Многие аспекты формирования и эволюции планет по-прежнему остаются загадкой. Находка подобного рода — именно то, для чего ЧЕОПС и был создан», — отмечает он.
Исследователи осторожны в своих выводах и не стремятся кардинально менять установившиеся теории на основе одного примера. Команда исследовала и альтернативные объяснения, такие как возможность того, что внешняя планета могла когда-то иметь атмосферу, которая была сдута в результате сильного удара, или что планеты могли изменять свои орбиты. Однако их симуляции опровергли такие сценарии.
Основываясь на собранных данных, ученые пришли к выводу, что процесс формирования планет мог оказаться более сложным, чем предполагалось ранее. В традиционных моделях планеты формируются одновременно из диска газа и пыли, окружающего молодую звезду. В случае с LHS 1903 исследователи предполагают, что звезда могла производить свои планеты поэтапно. Эта идея, известная как внутренний порядок формирования планет, была предложена около десяти лет назад, но до недавнего времени ей не хватало убедительных наблюдательных данных.
«Когда формировалась эта внешняя планета, возможно, в системе уже не осталось газа, что считается жизненно важным для формирования планет. Тем не менее, здесь мы имеем дело с малой, каменистой планетой, которая опровергает все ожидания», — говорит Томас.
Это открытие вызывает более широкий вопрос о том, насколько наша Солнечная система действительно является типичной. Исабель Ребольидо, научный сотрудник ESA, отмечает: «Исторически наши теории о формировании планет основаны на том, что мы видим и знаем о нашей Солнечной системе. Появление всё большего числа различных экзопланетных систем заставляет нас пересматривать эти теории».
С развитием астрономических технологий наблюдатели открывают разнообразие планетарных систем, многие из которых оказываются гораздо более странными, чем это предполагалось ранее. Каждое новое открытие дополняет представление о том, как могут формироваться планеты, и заставляет ученых задуматься о том, является ли тот упорядоченный порядок, который мы запомнили в школе, правилом или исключением.