Используя целую комбинацию телескопов, в том числе Очень
большой телескоп Европейской южной обсерватории (VLT ESO), астрономы
обнаружили систему, состоящую сразу из шести экзопланет, пять из которых
связаны в редком ритме вокруг своей центральной звезды. Исследователи
считают, что система может дать важные подсказки о том, как планеты, в
том числе и в Солнечной системе, образуются и развиваются.
Когда команда впервые наблюдала TOI-178 - звезду на расстоянии около
200 световых лет в созвездии Скульптора, они подумали, что заметили две
планеты, вращающиеся вокруг нее по одной орбите. Однако при более
внимательном рассмотрении выяснилось совсем другое. Оказалось, что там
было сразу несколько планет, вращающихся в очень странной конфигурации.
Новое исследование показало, что система может похвастаться шестью
экзопланетами и что все, кроме ближайшей к звезде, находятся в своего
рода ритмическом танце, двигаясь по своим орбитам. Другими словами, они
находятся в резонансе. Это означает, что существуют закономерности,
которые повторяются при обращении планет вокруг звезды, причем некоторые
планеты выравниваются каждые несколько орбит. Аналогичный резонанс
наблюдается на орбитах трех спутников Юпитера: Ио, Европы и Ганимеда.
Ио, ближайшая к Юпитеру из трех, совершает четыре полных оборота вокруг
Юпитера для каждой орбиты, которую делает самый дальний Ганимед, и две
полные орбиты для каждой орбиты, которую делает Европа.
Пять внешних экзопланет системы TOI-178 следуют гораздо более сложной
цепи резонанса, одной из самых длинных из обнаруженных в системе
планет. В то время как три луны Юпитера находятся в резонансе 4: 2: 1,
пять внешних планет в системе TOI-178 следуют цепочке 18: 9: 6: 4: 3. То
есть, в то время как вторая планета от звезды (первая из резонансной
цепи) совершает 18 витков, третья планета от звезды (вторая в цепочке)
совершает 9 витков и так далее. Фактически, ученые первоначально
обнаружили в системе только пять планет, но, следуя этому резонансному
ритму, они вычислили, где на ее орбите будет находиться дополнительная
планета, когда у них появится окно для наблюдения за системой.
Ученые поясняют, что этот танец резонирующих планет - больше, чем
просто орбитальное любопытство, ведь он дает ключ к разгадке прошлого
системы. «Орбиты в этой системе очень хорошо упорядочены, что
говорит нам о том, что эта система эволюционировала довольно плавно с
момента своего рождения», - объясняет соавтор исследования Янн
Алиберт из Бернского университета. Если бы система была серьезно
нарушена в начале своей жизни, например, в результате гигантского удара,
эта хрупкая конфигурация орбит не сохранилась бы.
При том ученые отмечают, что хотя сами по себе орбиты расположены
аккуратно и упорядоченно, этого нельзя сказать про их плотность. Так,
планета с такой же плотностью, как Земля, соседствует с планетой с
плотностью вдвое меньшей Нептуна, за которой следует планета с
плотностью Нептуна. В нашей Солнечной системе, все устроено совсем
иначе, здесь планеты расположены определенном порядке: более плотные
скалистые планеты находятся ближе к центральной звезде, а легкие газовые
планеты с низкой плотностью - дальше.
«Этот контраст между ритмической гармонией орбитального движения и
беспорядочной плотностью, безусловно, бросает вызов нашему пониманию
формирования и эволюции планетных систем», - говорит руководитель исследования Адриен Лелеу.
Для исследования этой необычной системы команда ученых использовала
данные со спутника CHEOPS Европейского космического агентства, наземного
инструмента ESPRESSO на VLT ESO, а также NGTS и SPECULOOS,
расположенных в обсерватории ESO Паранал в Чили. Поскольку экзопланеты
чрезвычайно сложно обнаружить непосредственно с помощью телескопов,
астрономы должны вместо этого полагаться на другие методы для их
обнаружения. Основные используемые методы - визуализация транзитов -
наблюдение за светом, излучаемым центральной звездой, который тускнеет,
когда экзопланета проходит перед ней при наблюдении с Земли, - и лучевые
скорости.- наблюдение за световым спектром звезды на предмет небольших
признаков колебаний, которые происходят, когда экзопланеты движутся по
своим орбитам. Команда использовала оба метода для наблюдения за
системой: CHEOPS, NGTS и SPECULOOS для транзитов и ESPRESSO для лучевых
скоростей.
Объединив эти два метода, астрономы смогли собрать ключевую
информацию о системе и ее планетах, которые вращаются вокруг своей
центральной звезды намного ближе и намного быстрее, чем Земля вращается
вокруг Солнца. Самая быстрая (самая внутренняя планета) совершает оборот
по орбите всего за пару дней, а самая медленная - примерно в десять раз
дольше. Шесть планет имеют размеры от одного до трех раз больше Земли, а
их масса в 1,5-30 раз больше массы Земли. Некоторые планеты каменистые,
но больше Земли - эти планеты известны как Суперземли. Другие
представляют собой газовые планеты, как и внешние планеты в нашей
Солнечной системе, но они намного меньше - их называют Мини-Нептунами.
Хотя ни одна из шести найденных экзопланет не находится в обитаемой
зоне звезды, исследователи предполагают, что, продолжая резонансную
цепочку, они могут найти дополнительные планеты, которые могут
существовать в этой зоне или очень близко к ней. Чрезвычайно большой
телескоп ESO (ELT), который должен начать работать в этом десятилетии,
сможет напрямую получать изображения каменистых экзопланет в обитаемой
зоне звезды и даже характеризовать их атмосферы, предоставляя
возможность подробнее познакомиться с такими системами, как TOI-178.
Оцените материал:
ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ:
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
|