«Планета-пушинка» изменила представления астрономов о планетарном образовании
Одна из самых легких экзопланет, обнаруженных в галактике Млечный Путь, перевернула наше понимание того, как формируются планеты-гиганты.
Исследование астрофизиков из Монреальского университета (Канада) опубликовано в The Astronomical Journal, коротко об этом рассказывает Science Alert.
Газовый гигант называется WASP-107b и вращается вокруг оранжевой карликовой звезды на расстоянии 211 световых лет от нас. Экзопланета лишь немного меньше Юпитера по диаметру, но ее масса составляет менее 10% массы Юпитера. Таким образом, плотность планеты составляет всего 0,13 грамма на кубический сантиметр — как у гелия (для сравнения, плотность Земли 5,51 г/см3).
Такие планеты с низкой плотностью очень редки и необычны. WASP-107b, вдобавок, находится в опасной близости от своей звезды: ее орбитальный период составляет всего 5,7 дней, а температура на поверхности — 462° C, и атмосфера планеты быстро испаряется.
«Существование WASP-107b является доказательством того, что аккреция газовой оболочки может происходить и на планетах с ядрами, которые гораздо менее массивны, чем считалось ранее», — сообщили исследователи.
Команда ученых из Монреальского университета провела подробный анализ структуры «планеты-пушинки». К своему большому удивлению, они обнаружили, что твердое ядро экзопланеты превышает массу Земли примерно в 4,6 раза, а более 85% массы экзопланеты приходится на атмосферу.
Само по себе это не так уж и странно: ядро Юпитера составляет 5-15% массы планеты. Но ядро Юпитера гораздо массивнее, а сама планета находится намного дальше от своей звезды.
«Как могла образоваться планета с такой низкой плотностью? И как она удержала свой огромный слой атмосферы от утечки, особенно учитывая близость к звезде? Поиск ответов на эти вопросы побудил нас провести тщательный анализ, чтобы определить историю формирования планеты», — рассказали астрофизики.
До сих пор наше понимание образования газовых гигантов основывалось главным образом на тех, которые нам легче всего изучить: Сатурн и Юпитер. У них обоих массивные ядра, которые в 10 раз превышают массу Земли, поэтому астрономы думали, что такое массивное ядро было предпосылкой для образования газовых гигантов. Это обеспечит массу, необходимую для быстрого накопления как можно большего количества газа и пыли.
Но тот факт, что экзопланета испаряется, навело астрофизиков на мысль, что она могла сформироваться не на нынешней близкой орбите.
«Для WASP-107b наиболее вероятным сценарием является то, что планета образовалась далеко от звезды, где газ в диске достаточно холодный, чтобы газовая аккреция могла происходить очень быстро, — пояснили ученые. — Позже планета смогла переместиться в свое текущее положение либо за счет взаимодействия с диском, либо с другими планетами в системе».
Команда планирует повторно изучить WASP-107b при помощи более чувствительных приборов для изучения того, насколько большим должно быть ядро, чтобы вызвать образование газовых гигантов.
Фото: Shutterstock