Астрономы нашли планетарную систему с удивительной гармонией
Исследователи нашли планетарную систему в орбитальном "резонансе", где шесть экзопланет вращаются вокруг своей звезды в удивительно совершенной и редкой математической гармонии.
Астрономы сделали это открытие с помощью двух спутников для поиска экзопланет, которые нацелились на звезду HD 110067, находящуюся на расстоянии около 100 световых лет от нас в направлении созвездия Волосы Вероники. Их выводы, опубликованные в журнале Nature, могут помочь раскрыть, как формируются такие необычные системы.
"Мы считаем, что лишь около одного процента всех систем остаются в резонансе, и еще меньше демонстрируют цепочку планет в такой конфигурации", - говорит соавтор исследования Рафаэль Лике из Чикагского университета. "Она показывает нам первоначальную конфигурацию планетной системы, которая сохранилась нетронутой".
Эти "субнептуновые" экзопланеты - планеты с радиусом больше Земли, но меньше Нептуна - вращаются в точных соотношениях друг относительно друга. Здесь первая и ближайшая к звезде планета проходит три орбиты за то время, когда следующая планета проходит две орбиты. Это называется резонансом 3:2, который повторяется для первых четырех планет.
В то же время два крайних субнептуна находятся в резонансе 4:3, поэтому самая отдаленная планета завершает только одну орбиту, тогда как ближайшая к ней пролетает шесть - удивительная космическая гармония.
Исследователи впервые обратили внимание на HD 110067 в 2020 году, когда ее обнаружил Спутник обзора транзитов экзопланет (TESS) НАСА. Этот спутник ищет экзопланеты, когда они проходят перед своей звездой во время так называемого транзита, что вызывает провал в видимом звездном свете.
Через два года TESS еще раз посмотрел на систему, подтвердив, что транзиты вызываются несколькими планетами. Исследователи впервые смогли определить орбиты двух самых отдаленных планет: ближайшей - эквивалент девяти земных дней, а следующей - 14.
Но чтобы обнаружить остальные планеты, исследователям понадобилась помощь Спутника характеризации экзопланет (CHEOPS) от Европейского космического агентства, который обнаружил, что третья планета имеет 20-дневную орбиту. Так возник резонанс 3:2.
После открытия третьей планеты исследователи могли использовать наземные телескопы, а также компьютерную модель, которая помогла собрать воедино рассеянный свет, чтобы вычислить остальные - три планеты с орбитами в 31, 41 и 55 дней.
Исследователи считают, что системе миллиарды лет. Это слишком долго, чтобы поддерживать такой хрупкий баланс, когда гравитация каждой из планет действует друг на друга так, что ни одна из них не сбивается с хода.
Многое могло бы разбить это: пролетающая мимо звезда, наличие большой планеты в системе, столкновение между протопланетами. Тот факт, что, казалось бы, ничто не нарушило резонансную цепочку, является удивительным, поскольку считается, что стадия формирования планет в звездных системах обычно является довольно хаотичной.
Благодаря более точным наблюдениям в будущем астрономы смогут выяснить, как это удивительное образование просуществовало все эти годы.