Группа исследователей под руководством астронома Чикагского университета Рафаэля Луке проанализировала данные, полученные как со спутника НАСА для исследования транзитной экзопланеты (TESS), так и с спутника ExOPlanet (Хеопс), характеризующего ЕКА, и обнаружила уникальную планетную систему. Эта система, вращающаяся вокруг звезды, занесенной в каталог как HD110067, содержит шесть субнептуновых планет. Невероятно, но все шесть планет вращаются в прямом резонансе друг с другом. Результаты работы были опубликованы 29 ноября в журнале Природа.
В 2020 году данные транзита, собранные TESS, отслеживающим изменение яркости звезды, выявили как минимум две планеты. Их орбиты составляли около девяти дней для ближнего и четырнадцати дней для дальнего мира. Кроме того, транзиты дали намеки на наличие еще нескольких планет. Затем последующие данные Хеопса выявили третью планету, вращающуюся вокруг нее за двадцать дней.
Из этих орбитальных периодов Люке понял, что эти три планеты вращаются в резонансе 3/2 друг с другом. Планета b, самая внутренняя, совершает оборот по орбите три раза за то же время, что и планета c, следующая за ней, совершает оборот по орбите дважды. Планета c совершает оборот три раза, а планета d совершает два оборота. Дальше было много математики.
Выполняя расчеты, чтобы найти потенциальные резонансы, команда сопоставила один набор транзитов с планетой, вращающейся по орбите за 31 день. Опять же, орбита представляла собой резонанс 3/2: планета d трижды вращалась вокруг планеты е два раза. Однако, возможно, в данных были еще два несовпадающих транзита. TESS наблюдала за каждым только один раз, что затрудняло подтверждение. Одна планета совершила оборот по орбите за 41 день; другой в 55.
Еще больше усложняет ситуацию то, что данные TESS, которые могли бы подтвердить, что две внешние планеты содержали избыточный свет от Земли и Луны. Введите ученых Джозефа Твикена (Институт SETI, Исследовательский центр Эймса НАСА) и Дэвида Рапетти (НАСА Эймс и USRA), ВОЗ работали над кодом для восстановления потерянных данных из-за рассеянного света. Рапетти применил код к данным TESS и обнаружил два транзита, как и было предсказано.
Хотя многопланетные системы оказались обычным явлением, резонансные орбиты этой системы особенные. Люке отмечает: «Мы думаем, что только около одного процента всех систем находится в резонансе, и еще меньшее количество планет имеет такую конфигурацию». Пребывание в резонансе с шестью планетами означает, что эта система может ответить на вопросы о формировании планет. Луке объясняет: «Это показывает нам первозданную конфигурацию планетарной системы, которая сохранилась нетронутой».
HD110067 не только содержит «нетронутую» планетную систему, но и является самой яркой известной звездой, содержащей как минимум четыре планеты. Из-за коротких и близких орбит атмосфера этих субнептунов, вероятно, будет раздута. И это делает их отличными целями для будущих наблюдений с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА/ЕКА/ККА. Ожидается, что эти типы миров будут содержать атмосферы на основе водорода, и на сегодняшний день подтверждено лишь несколько примеров.
Люке заключает: «Это открытие станет эталонной системой для изучения того, как субнептуны, наиболее распространенный тип планет за пределами Солнечной системы, формируются, развиваются, из чего они состоят и обладают ли они подходящими условиями для существования. поддерживают существование жидкой воды на их поверхности».
Эта система предоставляет ученым множество потенциальных открытий: от ответов на вопросы о формировании планет и эволюции системы до характеристики состава атмосферы субнептунов. И потенциально даст нам еще несколько мест для поиска жизни за пределами Земли.
Первоисточники: пресс-релиз ЕКА, пресс-релиз Чикагского университета, блог NASA Exoplanets.
