В Млечном Пути "пухлые" планеты ходят по необычным орбитам: что происходит

Самыми распространенными планетами в Млечном Пути являются планеты класса суб-Нептун. Оказалось, что планеты, которые находятся в орбитальном резонансе с остальными мирами, являются менее плотными, чем те, у которых данного явления нет. Исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysicals, пишет Space.

Планеты класса суб-Нептун больше Земли, но меньше Нептуна по размеру. Считается, что примерно от 30% до 50% звезд, похожих на Солнце в нашей галактике имеют как минимум одну такую планету. Но у астрономов возникают трудности с измерением плотности суб-Нептунов.

В зависимости от методов измерений, эти планеты делят на "пухлые" и "не пухлые". Но оставалось неясным, действительно ли существует два вида таких планет, или их различия зависят от метода измерения плотности. Авторы исследования считают, что на самом деле существуют два физически разных семейства суб-Нептунов. А пухлые планеты с большей вероятностью будут находиться в орбитальном резонансе со своими соседями в планетной системе.

Планеты находятся в орбитальном резонансе, когда, например, одна планета совершает один оборот за то же время, что другая планета совершает два оборота вокруг своей звезды.

Необычная планетная система

Недавно была обнаружена необычная планетная система под названием HD 110067, которая находится на расстоянии 100 световых лет от нас. Здесь находится сразу 6 суб-Нептунов и все они имеют точный орбитальный резонанс. Самая близкая к звезде планета совершает оборот вокруг нее за 9,1 земных дня, следующая планета — за 13,6 дня, третья — за 20,5 дня, четвертая — за 30,8 дня, пятая — за 41 день и самая дальняя планета — за 54,7 дня. То есть на каждый один оборот шестой планеты приходится шесть оборотов первой планеты и они находятся в орбитальном резонансе 6:1. Другие резонансы между разными парами планет в системе HD 110067 выглядят так: 3:2, 3:2, 3:2, 4:3 и 4:3.

Считается, что такое орбитальное движение планет в этой системе существует уже 4 млрд лет. Но эта информация не показывает, почему суб-Нептуны в системе HD 110067 кажутся менее плотными.

Ученые считают, что низкая плотность планет связана с тем, как они были сформированы. Вполне возможно, что все планетные системы имеют орбитальный резонанс в начале истории существования, но только 5% систем могут поддерживать такое движение в будущем.

Если резонансная цепь будет разорвана, то это приведет к слиянию планет и таким образом создаются более плотные миры. Ученые считают, что в планетных системах с резонансом создаются менее плотные миры.

Методы измерения плотности планет

Чтобы оценить плотность планеты, астрономам нужно знать ее массу и радиус. Для этих измерений можно использовать транзитный метод (когда планета проходит на фоне звезды) и метод лучевой скорости (когда гравитация планеты влияет на звезду).

Астрономы выяснили, что с помощью транзитного метода измерения показывают суб-Нептуны с меньшей плотностью, чем те, которые измерены с помощью метода лучевой скорости.

Дальнейшие исследования показали, что транзитный метод не только с большей вероятностью применим к менее плотным планетам, но и плотности этих планет также были ниже в резонансных системах, чем их аналоги в не резонансных системах — независимо от метода, используемого для определения их массы.

Результат исследования

Подтвердив существование двух отдельных видов суб-Нептунов и обнаружив связь между пухлыми планетами и резонансными планетными системами, ученые смогут лучше понять эволюцию наиболее распространенного типа планет в нашей галактике. Возможно, вскоре они смогут наконец объяснить, почему в нашей Солнечной системе нет такого мира.

Как уже писал Фокус, маленькие яркие объекты в ранней Вселенной поставили ученых в тупик. Астрономы обнаружили галактики и черные дыры, которые противоречат современным представлениям о космосе.