Странная система планет, вывернутая наизнанку, возможно, формировалась по одному миру за раз.

Планеты вокруг ближайшей звезды, похоже, расположены в неправильном порядке, что указывает на то, что они сформировались по механизму, отличному от привычного механизма роста большинства систем.

Астрономы обнаружили планетную систему, которая, по-видимому, сформировалась изнутри наружу. В то время как большинство систем, подобных нашей, имеют каменистые планеты ближе к звезде и газовые — дальше, система LHS 1903 имеет каменистый мир на своей окраине, что ставит под сомнение устоявшиеся модели формирования планет.

Самая дальняя из четырех планет системы не была сразу очевидна при первоначальных наблюдениях с помощью спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite — эти первые измерения позволили исследователям идентифицировать одну каменистую планету, немного большую, чем Земля, расположенную близко к звезде, а также две газовые планеты, немного меньшие, чем Нептун, расположенные дальше. Но когда Райан Клутье из Университета Макмастера в Гамильтоне, Канада, и его коллеги продолжили исследования системы, используя восемь других обсерваторий, они обнаружили характерные признаки четвертого мира, который немного больше, чем другая каменистая планета в системе.

Реклама

Этот каменистый мир, расположенный дальше от звезды, чем его газовые собратья, оказался неожиданным. «Такие системы не являются чем-то неслыханным, но они редки, а системы с такой уникальной архитектурой, которые мы можем детально охарактеризовать, встречаются крайне редко», — говорит Клутье.

Эти детали, включая размеры планет и тот факт, что все они вращаются вокруг своей звезды с периодами менее 30 земных дней, позволили исследователям проверить модели того, как могли образоваться эти планеты. «Образование одной планеты может происходить с помощью нескольких механизмов, но как только вам нужно создать четыре разных механизма, вы начинаете различать разные модели», — говорит Солен Ульмер-Молл из Лейденского университета в Нидерландах. «Вы должны найти модель, которая может объяснить все эти процессы».

Считается, что большинство систем формируют все свои планеты примерно в одно и то же время из одного и того же диска пыли и газа. Размеры и состав планет зависят от того, где они образовались в пределах этого диска и какие события, такие как столкновения с другими мирами, произошли с ними впоследствии. Однако для системы LHS 1903 эта модель не работает.

Если бы планеты LHS 1903 образовались традиционным способом, то самая внешняя из них должна была бы иметь плотную газовую оболочку, как две средние. Эта атмосфера могла быть потеряна в результате столкновения или бомбардировки радиацией, но моделирование, проведенное исследователями, показывает, что такой процесс также лишил бы газа одну или обе внутренние планеты.

«Вам действительно сложно сформировать самую внешнюю планету, не затронув при этом газовые планеты, расположенные ближе к звезде», — говорит Клутье. Но орбитальная динамика системы делает крайне маловероятным, что какая-либо из планет не родилась из одного и того же диска.

Клутье и его команда обнаружили, что наиболее вероятный способ образования этой системы — это процесс, называемый «выворачиванием наизнанку» при формировании планет. В этом случае формируется одна планета, которая затем мигрирует внутрь, к звезде, освобождая место для следующей планеты, и так далее. Это занимает время, поэтому планеты рождаются в разных средах по мере эволюции протопланетного диска. «Если на формирование последней планеты уходит достаточно много времени, она образуется в среде, где нет доступного газа», — говорит Клутье. Эта система демонстрирует, насколько разнообразны процессы формирования планет во Вселенной, добавляет он.

DOI журнала Science : 10.1126/science.adl2348

Источник: www.newscientist.com