28.07.2010

Обнаружены две очень компактные планетные системы

Астрономы из США и Германии зарегистрировали две пары экзопланет, которые обращаются вокруг массивных звёзд HD 90043 и HD 200964, расположенных в 244 и 223 световых годах от Земли.

Все четыре планеты относятся к категории газовых гигантов: их минимальная масса оценивается в 1,99, 0,86, 1,99 и 0,90 юпитерианской. Обнаружить объекты помогла известная методика доплеровской спектроскопии — измерения лучевой скорости звёзд, меняющейся в результате взаимодействия с экзопланетами. Необходимые спектроскопические наблюдения были проведены в гавайской Обсерватории им. Кека и калифорнийской Обсерватории им. Лика.

Важнейшей особенностью обнаруженных планетных систем учёные называют то, что планеты-гиганты подходят очень близко друг к другу. Так, экзопланеты у HD 90043 имеют орбитальные периоды в 452,8 и 883,0 дня и большие полуоси орбиты в 1,333 и 2,08 а. е. Отсюда следует, что они сближаются примерно на 0,75 а. е.

В системе HD 200964 складывается ещё более интересная ситуация: орбитальные периоды оцениваются в 613,8 и 825,0 дня, а большие полуоси орбиты — в 1,601 и 1,95 а. е. Минимальное удаление, таким образом, составляет 0,35 а. е., что сравнимо с расстоянием между Землёй и Марсом. «Если планеты не синхронизируют своё движение, такая система быстро разрушится», — замечает участник исследования Эрик Форд (Eric Ford) из Флоридского университета.

«У планет остаётся единственный шанс стабилизировать положение, — продолжает мысль коллеги Джон Джонсон (John Johnson) из Калифорнийского технологического института. — Они должны войти в орбитальный резонанс. Вероятность того, что нужные орбиты удастся занять при формировании, очень мала; здесь приходится рассчитывать скорее на миграцию».

В случае HD 90043 периоды обращения экзопланет по орбите, как видим, находятся в соотношении, близком к 2:1, а у HD 200964 это соотношение примерно соответствует 4:3. «В Солнечной системе можно найти пример такого расположения, — говорит г-н Форд. — Титан и Гиперион, спутники Сатурна, тоже находятся в орбитальном резонансе вида 4:3. При этом планеты в системе HD 200964 оказывают гораздо более существенное влияние друг на друга». По силе гравитационного взаимодействия две планеты у HD 200964 превосходят Землю и Марс в 3 000 000 раз, а Землю и Луну — в 700 раз.

Через 10–100 млн лет субгиганты HD 200964 и HD 90043 превратятся в красных гигантов большого радиуса, быстро теряющих массу. «Этот процесс должен отразиться на гравитационной стабильности систем и разрушить состояние орбитального резонанса», — рассуждает г-н Джонсон.

Полная версия отчёта будет опубликована в издании The Astronomical Journal; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Дмитрий Сафин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА