В системе экзопланет в 6 световых годах нашли музыкальную гармонию
Астрономы из Кембриджского университета составили наиболее подробное описание планетной системы у звезды Барнарда — ближайшего соседа нашего Солнца после альфы Центавра, расположенного всего в шести световых годах от Земли. Все четыре экзопланеты этой системы, открытые в 2025 году, уступают по размерам Земле и Венере, но превосходят Марс. Результаты исследования, опубликованные в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показывают, что эти миры обладают уникальным химическим составом, лишены атмосферы и непригодны для жизни.
Сухие миры из редкого минерала
Изучив химический состав звезды, исследователи пришли к выводу, что ее планеты чрезвычайно богаты магнием. Однако в отличие от Земли, где этот элемент образует удерживающий воду оливин, на планетах звезды Барнарда высокая концентрация магния привела к формированию огромных запасов периклаза. На Земле этот минерал встречается лишь на глубине сотен километров, а здесь доминирует на поверхности. Периклаз гораздо хуже удерживает воду, что делает эти миры экстремально сухими.
Ситуацию усугубляет полное отсутствие атмосферы. Все четыре планеты расположены очень близко к своему светилу — даже самая дальняя из них находится к своей звезде в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Из-за слабой гравитации миров и мощного звездного ветра их газовые оболочки были полностью сдуты максимум за первые 2 миллиарда лет существования системы. Ее возраст сегодня оценивается в 10 миллиардов лет.
Вечный день и музыкальная гармония орбит
Близость к звезде вызвала еще одно явление — приливный захват. Подобно Луне относительно Земли, эти планеты всегда обращены к своему солнцу одной стороной. В результате на одном полушарии каждого мира царит вечный раскаленный день, а на другом — вечная ледяная ночь.
Обычно столь компактные планетные системы крайне нестабильны: гравитационное скопление объектов должно приводить к их столкновениям или выбросу в открытый космос. Однако систему звезды Барнарда спасает орбитальный резонанс. Продолжительность местных «лет» у трех внутренних планет соотносится как 9:12:16. Пока самая дальняя (из этих трех) планета делает 9 оборотов вокруг звезды, средняя планета успевает сделать ровно 12 оборотов, самая ближняя к звезде планета делает ровно 16 оборотов.
В музыке такая гармония эквивалентна двум последовательным чистым квартам. Подобные «музыкальные» резонансы стабилизируют орбиты лун Юпитера и, как выяснилось, удерживают систему звезды Барнарда от гравитационного хаоса. Благодаря резонансу 9:12:16 планеты сближаются друг с другом строго в одних и тех же точках орбиты. Их гравитационное влияние не устраивает хаос, а наоборот — планеты регулярно корректируют и «подправляют» орбиты друг друга. Гравитация работает как часы, удерживая систему от саморазрушения на протяжении миллиардов лет.
