Астрономы обнаружили необычную экзопланету, масса которой сопоставима с массой Сатурна, но при этом она обращается сразу вокруг двух маломассивных звезд. Это открытие расширяет представления о том, как формируются планеты в сложных звездных системах и ставит под сомнение ряд существующих теорий.
Система с двумя звездами: редкая архитектура
Обнаруженный объект относится к так называемым циркумбинарным планетам — это планеты, которые вращаются вокруг двух звезд одновременно.
В данном случае система состоит из двух красных карликов:
- первая звезда имеет массу около 0,54 массы Солнца;
- вторая — около 0,40 массы Солнца;
- расстояние между ними составляет примерно 3,5 астрономических единицы.
Такие системы достаточно распространены среди звезд, однако планеты в них обнаруживаются значительно реже из-за сложной гравитационной динамики.
Характеристики обнаруженной планеты
Основная особенность объекта — его масса, сопоставимая с массой Сатурна.
Однако ученые получили два возможных сценария, основанных на моделировании:
- первый вариант — планета массой около 0,3 массы Юпитера (примерно как Сатурн) на расстоянии около 4 а.е.;
- второй вариант — более массивный объект (до 7 масс Юпитера) на орбите около 1,5 а.е.
Несмотря на различия, оба варианта подтверждают, что в системе присутствует крупная газовая планета, что уже само по себе необычно для таких звезд.
Почему это открытие вызывает интерес
Согласно современным моделям формирования планет, газовые гиганты образуются из массивных протопланетных дисков — облаков газа и пыли вокруг молодых звезд.
Однако у маломассивных звезд:
- меньше материала в диске;
- ниже скорость накопления массы;
- ограниченные условия для формирования крупных планет.
Поэтому появление объекта, сопоставимого с Сатурном, в системе из двух относительно небольших звезд считается нетипичным.
Сложности формирования в двойных системах
Дополнительную проблему создает наличие двух звезд.
В таких системах:
- гравитационные возмущения мешают стабильному накоплению вещества;
- орбиты могут быть нестабильными;
- процессы формирования планет усложняются.
Тем не менее обнаруженная планета демонстрирует, что даже в таких условиях возможно формирование массивных газовых гигантов.
Возможные сценарии происхождения
Ученые рассматривают несколько гипотез формирования:
- Классическая аккреция ядра
Планета могла сформироваться постепенно, но для этого потребовались необычные условия — например, более массивный диск, чем обычно для таких звезд. - Гравитационная нестабильность диска
Газ мог быстро сжаться в планету без стадии формирования твердого ядра. - Миграция
Планета могла сформироваться дальше от звезд, а затем переместиться ближе.
Ни одна из моделей пока не объясняет наблюдение полностью.
Почему такие планеты находят редко
Циркумбинарные планеты сложны для обнаружения по нескольким причинам:
- их орбиты сложны и изменчивы;
- транзиты происходят нерегулярно;
- сигналы трудно интерпретировать.
Кроме того, такие системы требуют длительных наблюдений и точных измерений.
Значение для астрономии
Открытие имеет несколько ключевых последствий:
1. Пересмотр теорий формирования
Планеты-гиганты могут формироваться в условиях, которые ранее считались неблагоприятными.
2. Расширение поиска экзопланет
Необычные системы становятся новыми целями для наблюдений.
3. Понимание двойных звездных систем
Исследование помогает лучше понять динамику и эволюцию таких систем.
Контекст: планеты вокруг двух звезд
Ранее уже были обнаружены циркумбинарные планеты, например в рамках миссии Kepler, однако они встречаются значительно реже, чем планеты вокруг одиночных звезд.
Это связано с тем, что стабильные орбиты в таких системах возможны только при определенных условиях, что ограничивает вероятность формирования планет.
Ограничения текущих данных
На данный момент параметры планеты остаются неопределенными:
- существует два конкурирующих решения для её массы и орбиты;
- необходимы дополнительные наблюдения для уточнения характеристик;
- окончательная модель системы пока не сформирована.
Итог
Обнаружение планеты с массой, сопоставимой с Сатурном, в системе из двух маломассивных звезд демонстрирует, что процессы формирования планет могут быть значительно более разнообразными, чем предполагалось ранее.
Такие открытия расширяют границы известных сценариев эволюции планетных систем и показывают, что даже в сложных гравитационных условиях могут возникать крупные газовые миры.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
