Ці нещодавно відкриті світи спекотні, загазовані й навряд чи стануть цікавими місцями для відвідування. Їхні розслаблені орбіти навколо батьківської зірки поміщають їх у те, що астробіологи вважають «зоною життя» планетарної системи. Пошуки Землі 2.0 тривають.
Але те, що робить ці планети незвичайними, окрім їх великої кількості, полягає в тому, що вони перебувають у резонансі одна з одною, обертаючись навколо зірки. Наприклад, одна планета обертається по трьох орбітах, а сусідня – по двох.
«Ці резонансні струни дуже рідкісні в природі», — сказав провідний автор Рафаель Локк з Чиказького університету на вебінарі з журналістами у вівторок.
Це вражаюче нагадування про те, що Всесвітом керує математика, має на увазі ще один наслідок: що ці шість планет перебувають у стабільній і передбачуваній орбітальній схемі дві на три з моменту свого формування принаймні 4 мільярди років тому. Більшість планетних систем, включаючи нашу власну, не такі.
Резонансні орбіти цих планет узгоджуються з ідеєю, що ця система була вільна від будь-яких серйозних збурень — скажімо, катаклізмів або близького проходження іншої зірки — протягом мільярдів років. У цьому сценарії планети разом зі своєю материнською зіркою утворилися з хмари газу та пилу та швидко знайшли власні резонансні орбіти. І тоді нічого драматичного не сталося, щоб це змінити.
Цей незвичайний орбітальний малюнок помітно в яскравій назві нової статті: «Резонансна гексаграма субнептунових планет, що перетинають яскраву зірку HD 110067».
«Інколи природа відкриває абсолютну перлину», — сказала в електронному листі Сара Сігер, професор планетарології в Массачусетському технологічному інституті та співавтор нової статті. «HD 110067 — це миттєвий астрономічний Розеттський камінь, який пропонує ключову систему, яка допоможе розгадати деякі таємниці формування та еволюції планет».
Як знайти планети, приховані світлом зірок
Нова стаття, написана понад 150 вченими з 12 країн, описує планетарну систему HD 110067, зірка в нашій галактиці. Він розташований у сузір’ї Коми Береніки Невидимий неозброєним оком.
Однак він знаходиться всього в 100 світлових роках від нас, тобто знаходиться неподалік від нас, на околиці Чумацького Шляху. Ця близькість до Землі робить її яскравішою порівняно з багатьма іншими зірками, про які раніше було відомо, що вони мають планетарні системи. Наприклад, вона в 10 000 разів яскравіша за Trappist1, червону карликову зірку, яка також містить цікавий рій кам’янистих планет.
Зоряне світло є цінною валютою для астрономів, які можуть вивчати це світло, щоб знайти підказки про наявність невидимих планет серед сяйва зірки. Коли планета проходить перед зіркою, як видно з телескопа — подія, відома як транзит, — світло зірки зменшується пропорційно відстані до планети.
Потім астрономи можуть використовувати другий метод для пошуку періодичних коливань у світлі зірок, коли планета, що обертається, гравітаційно взаємодіє із зіркою. Співвідносячи ці методи, астрономи можуть отримати оцінку розміру та щільності планети. Подальші дослідження можуть виявити молекулярну структуру атмосфери, якщо вона існує.
Астрономи виявили перші дві планети, що обертаються навколо HD 110067, у 2020 році за допомогою супутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), який сканує все небо в пошуках тонких ознак планет. Список планет був заповнений у 2022 році під час іншого набору спостережень TESS і супутника Європейського космічного агентства, відомого як CHEOPS (скорочення від «Характеристика супутника екзопланети»), який має потенціал для більш цілеспрямованих спостережень.
Нові планети називаються «субнептуновими», тому що вони більші за сусідні скелясті світи нашої Сонячної системи, такі як Земля та Венера, але не такі великі, як крижані гіганти Нептун і Уран. Його діаметр коливається в два-три рази більше діаметра Землі. Внутрішня планета обертається навколо зірки всього за 9 днів, а зовнішня – за 54 дні. У системі можуть бути інші планети, які ще не відкриті.
Чомусь у Всесвіті погано з планетами поблизу Нептуна, що є однією з причин, чому нова система так захоплює астрономів.
«З шістьма великими планетами його архітектура цікава», — сказала в електронному листі Ніколь Колон, астрофізик і експерт з екзопланет NASA. “На цих планетах, ймовірно, не буде життя, тому що всі вони, ймовірно, надто теплі й великі. Але весь кут Нептуна все ще є цікавою частиною”. [because] «Ми ще не знаємо, чому в нашій сонячній системі немає такого».
Залишається відкритим питання, чи Всесвіт просто віддає перевагу планетам такого розміру, чи наші методи виявлення спотворюють результати. Маленькі скелясті світи, такі як наш, що обертаються на зручній відстані від старої тихої зірки, як наше Сонце, важко знайти. Менш імовірно, що вони перетнуть поверхню зірки, як видно із Землі, і мають незначний гравітаційний вплив на рух зірки.
Відкривачі нових планет заявили, що є докази того, що вони мають атмосферу, виходячи з їх щільності. Але Локі зазначив, що «ми мало про них знаємо». «Ми не знаємо, з чого вони зроблені».
Можливо, незабаром ми дізнаємося більше. Цю нову планетарну систему можна буде розглянути ближче за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба NASA, який обертається навколо Сонця за мільйон миль від Землі та призначений для збору інформації про атмосфери екзопланет.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
