Иллюстрация художника, изображающая шесть недавно открытых планет, вращающихся вокруг своей звезды в резонансе. Изображение Роджера Тибо (NCCR PlanetS). Фото: Роджер Тибо (NCCR PlanetS)
Ученые обнаружили редкое явление в соседней звездной системе: шесть планет вращаются вокруг своей центральной звезды в ритмичном ритме. Планеты движутся в орбитальном вальсе, который повторяется настолько точно, что его легко положить на музыку.
Редкий случай «синхронного» гравитационного движения, система может предложить глубокое понимание формирования и эволюции планет.
Анализ, проведенный ученым из Чикаго Рафаэлем Луке, был опубликован 29 ноября в журнале Nature.
«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 поддержания существования». жидкой воды на их поверхности», — сказал Люке.
Редкий резонанс
Шесть планет вращаются вокруг звезды, известной как HD110067, которая находится на расстоянии около 100 световых лет в северном созвездии Комы Вероники.
В 2020 году спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) обнаружил снижение яркости звезды, что указывало на то, что планеты проходили перед поверхностью звезды. Объединив данные TESS и спутника ExOPlanet (Хеопс) Европейского космического агентства, группа исследователей проанализировала данные и обнаружила первую в своем роде конфигурацию.
Хотя в нашей галактике распространены многопланетные системы, системы, находящиеся в плотной гравитационной формации, известной как «резонанс», наблюдаются астрономами гораздо реже.
В этом случае ближайшая к звезде планета совершает три оборота на каждые две орбиты следующей планеты — это называется резонансом 3/2 — закономерность, которая повторяется среди четырех ближайших планет. Среди самых отдаленных планет схема четырех витков на каждые три следующей планеты (резонанс 4/3) повторяется дважды.
И эти резонансные орбиты прочны: планеты, вероятно, исполняют один и тот же ритмичный танец с тех пор, как система сформировалась миллиарды лет назад, говорят ученые.
Истории формирования
Орбитально-резонансные системы чрезвычайно важно найти, поскольку они рассказывают астрономам о формировании и последующей эволюции планетной системы. Планеты вокруг звезд имеют тенденцию формироваться в резонансе, но их легко нарушить. Например, очень массивная планета, близкое столкновение с проходящей звездой или гигантский удар могут нарушить тщательный баланс.
В результате многие из известных астрономам многопланетных систем не находятся в резонансе, но выглядят достаточно близко, чтобы когда-то они могли быть резонансными. Однако многопланетные системы, сохраняющие свой резонанс, редки.
«Мы думаем, что только около одного процента всех систем находятся в резонансе, и еще меньше цепочек планет имеют такую конфигурацию», — сказал Люке. Вот почему HD110067 особенный и требует дальнейшего изучения: «Он показывает нам первозданную конфигурацию планетной системы, которая сохранилась нетронутой».
Более точные измерения масс и орбит этих планет будут необходимы, чтобы еще больше уточнить картину того, как формировалась система.
Информация от: Чикагским университетом
