Европейский космический телескоп CHEOPS обнаружил планетную систему, которая нарушает один из ключевых принципов современной теории формирования планет. В системе вокруг красного карлика LHS 1903 астрономы обнаружили каменистую планету на орбите, где по существующим моделям должны находиться только газовые гиганты. Это открытие заставляет ученых пересматривать представления о том, как формируются планетные системы.
Система у красного карлика LHS 1903
Звезда LHS 1903 находится примерно в 116 световых годах от Земли и относится к типу красных карликов — небольших и сравнительно холодных звезд, которые значительно слабее Солнца. Вокруг нее обнаружена система из четырех планет.
Первоначальные наблюдения показали конфигурацию, соответствующую привычным моделям:
- самая близкая к звезде планета — каменистая
- две следующие планеты — газовые
- дальше должна находиться либо еще одна газовая планета, либо вообще не быть крупных объектов
Однако данные космического телескопа CHEOPS показали неожиданную картину. Самая удаленная планета в системе также оказалась каменистой, хотя ее орбита расположена за газовыми планетами.
Почему это противоречит теории
Современная модель образования планет основана на так называемой протопланетной дисковой теории. Согласно ей, планеты формируются из газа и пыли, окружающих молодую звезду.
Внутри диска условия более горячие, поэтому газ легко рассеивается, и там формируются небольшие каменистые планеты. На больших расстояниях температура ниже, газ может накапливаться, поэтому образуются крупные газовые гиганты.
Такая схема хорошо соответствует структуре Солнечной системы:
- Меркурий, Венера, Земля и Марс — каменистые планеты
- Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — газовые или ледяные гиганты
Похожая структура наблюдается и во многих других известных планетных системах.
Поэтому обнаружение каменистой планеты за пределами газовых гигантов стало неожиданностью.
«Перевернутая» архитектура системы
Из-за необычного расположения планет систему LHS 1903 иногда называют «системой наизнанку». Ее структура выглядит следующим образом:
- внутренняя каменистая планета
- газовый гигант
- еще один газовый гигант
- внешняя каменистая планета
Такое сочетание почти не встречается в известных планетных системах.
Наблюдения показывают, что внешняя планета имеет высокую плотность, характерную для каменистых миров, похожих по составу на Венеру или Землю.
Возможное объяснение: планета «позднего формирования»
Астрономы предложили несколько возможных объяснений необычной структуры системы. Одно из них связано с тем, что внешняя планета могла сформироваться значительно позже остальных.
В процессе формирования планет протопланетный диск постепенно теряет газ. Если последняя планета появилась уже после того, как большая часть газа исчезла, она могла сформироваться только как каменистый объект, а не как газовый гигант.
В этом случае система могла формироваться последовательно:
- сначала возникли внутренние планеты
- затем они поглотили большую часть газа и пыли
- после этого образовалась последняя планета в среде, почти лишенной газа
Такая модель получила название «внутренне-наружного» или последовательного формирования планет.
Роль космического телескопа CHEOPS
Открытие стало возможным благодаря высокой точности европейского космического телескопа CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite). Его основная задача — изучение уже известных экзопланет и уточнение их размеров и плотности.
CHEOPS измеряет небольшие изменения яркости звезды, возникающие, когда планета проходит перед ее диском. По этим данным ученые могут определить радиус планеты и получить информацию о ее составе.
Именно благодаря высокой точности измерений удалось обнаружить четвертую планету и определить, что она имеет каменистую структуру.
Что это значит для астрономии
Необычная система LHS 1903 показывает, что архитектура планетных систем может быть гораздо разнообразнее, чем предполагалось.
Подобные открытия важны по нескольким причинам:
- они помогают уточнить модели формирования планет
- позволяют понять, насколько типична Солнечная система
- показывают, какие условия могут существовать в других планетных системах
Каждая новая экзопланета расширяет представление о возможных вариантах развития планетных систем.
Пересмотр теорий формирования планет
Астрономы отмечают, что современные модели формирования планет хорошо объясняют большинство наблюдаемых систем, но иногда появляются исключения, которые требуют корректировки теорий.
Система LHS 1903 стала одним из таких примеров. Она показывает, что планеты могут формироваться не только одновременно из общего диска, но и последовательно — на разных этапах эволюции системы.
Если дальнейшие наблюдения обнаружат больше подобных систем, ученым придется расширить существующие модели формирования планет.
Значение для изучения экзопланет
За последние десятилетия астрономы обнаружили тысячи планет за пределами Солнечной системы. Многие из них имеют структуры, отличающиеся от привычной схемы.
Система LHS 1903 добавляет еще один пример необычной архитектуры планетной системы.
Такие открытия постепенно показывают, что Солнечная система может быть не стандартом, а лишь одним из многих возможных вариантов устройства планетных систем во Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
