16.10.2012

Найдена рекордная по плотности размещения планет система

Используя данные телескопа космического базирования «Кеплер», группа американских астрономов обнаружила беспрецедентно плотно заселённую экзопланетами систему. Открытие чрезвычайно интересно тем, что KOI-500 — почти младший брат-близнец Солнца. Масса у них весьма близка, а диаметр светила-новичка всего на четверть меньше; схож и химический состав, хотя у оранжевой KOI-500 металличность несколько ниже «нашей». Правда, возрастом звезда не вышла: всего миллиард лет, что в четыре с лишним раз меньше, чем у Солнца, пишет Space.Com.

И всё же, несмотря на значительное сходство, её планетарная система (та часть, которую мы знаем) странна до крайности.

«Все пять планет сжаты вокруг звезды в регионе, в 150 раз меньшем по площади, чем тот, что охватывает орбита Земли. А материала там хватит на несколько Земель, — комментирует ведущий автор готовящейся к публикации работы Дарин Рагоццини, планетолог из Флоридского университета (США). — С такой плотностью вы можете легко собрать десять планет, и все они свободно поместятся внутри орбиты Земли».

Периоды обращения планет вокруг звезды (то есть продолжительность их года) составляют 1,0, 3,1, 4,6, 7,1 и 9,5 земных дня соответственно. Согласно моделированию, несмотря на опасную близость, их орбиты вполне взаимно стабильны. И это при том, что между второй и третьей всего 0,12 а. е. (18 млн км). Иными словами, на тамошнем небе сосед выглядит скорее как небольшая наша Луна, чем как звезда.

Четыре внешние планеты, обращающиеся вокруг KOI-500, имеют синхронизированную орбиту, ранее невиданную ни в одной системе. Астрономы называют её «орбитальным резонансом четырёх тел». В результате через 191 день планеты выстраиваются в одну и ту же конфигурацию.

Из-за близости к звезде (самая удалённая планета располагается в 0,08 а. е. от KOI-500) все они слишком горячи для жизни земного типа. Температура планетной поверхности составляет от 1 256 К у KOI-500.05 до 851, 740, 642 и 583 К у KOI-500.03, KOI-500.04, KOI-500.01 и KOI-500.02 соответственно. Зона обитаемости в этой системе сейчас находится в районе 0,4 а. е., что впятеро дальше самой далёкой из обнаруженных здесь планет. Две внешние планеты, которым пока назначены индексы KOI-500.01 и KOI-500.02, влияют на орбиты друг друга достаточно, чтобы можно было определить их массы (таймингом транзитов). Как полагают астрономы, они составляют примерно 6,2 ± 1,4 и 10,5 ± 1,5 земных. В сочетании с расчётным радиусом это даёт плотность меньше, чем у «суперземель», но больше, чем у известных газовых гигантов. Как полагают исследователи, по сути, это всё же скалистые планеты со значительным ядром, только покрытые колоссальным слоем льда и имеющие очень толстую, плотную атмосферу.

Правда, пока нет полной уверенности в том, что всё ограничивается только этими планетами. Если же найдутся ещё какие-то тела, то они будут слишком далеки от светила, чтобы поддерживать жизнь на своей поверхности.

Впрочем, более всего KOI-500 интересна не потенциальной обитаемостью своих планет. Интригует то, почему они столь близки к звезде. По всем теориям формирования планет получается, что появление небесных тел на таком расстоянии невозможно. Значит, речь идёт о миграции из более удалённых мест. Но парадокс в том, что в таком путешествии обычно может принять участие лишь одна планета, в то время как орбиты остальных корректируются не так сильно (нечто подобное предполагается и в Солнечной системе). Здесь же, похоже, было коллективное «переселение» с участием по меньшей мере четырёх планет, орбиты которых находятся в резонансе.

Результаты исследования впервые были представлены 15 октября 2012 года на ежегодной встрече Американского астрономического общества (точнее, его планетологической секции), состоявшейся в Рено (Невада, США). С препринтом другого исследования на эту тему можно ознакомиться здесь.

Александр Березин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА