Астрономы находят прекрасную систему из шести планет в почти совершенной орбитальной гармонии
К настоящему времени астрономы обнаружили сотни звезд с множеством планет, вращающихся вокруг них, разбросанных по всей галактике. Каждая из них уникальна, но система, вращающаяся вокруг звезды HD 158259, действительно особенная.
Сама звезда примерно такой же массы и немного больше Солнца. Вокруг нее вращаются шесть планет: супер-Земли и пяти мини-Нептун.
После наблюдения за системой в течение семи лет астрономы обнаружили, что все шесть из этих планет вращаются вокруг HD 158259 в почти идеальном орбитальном резонансе. Это открытие может помочь нам лучше понять механизмы формирования планетных систем и то, как они оказываются в конфигурациях, которые мы видим.
Орбитальный резонанс — это когда орбиты двух тел вокруг их родительского тела тесно связаны, так как два орбитальных тела оказывают гравитационное влияние друг на друга. В Солнечной системе это довольно редко встречается в планетарных телах; лучший пример — это Плутон и Нептун.
Эти два тела находятся в так называемом орбитальном резонансе 2: 3. На каждые два круга, которые Плутон делает вокруг Солнца, Нептун делает три. Это как музыкальные такты, исполняемые одновременно, но с разными временными сигнатурами — два удара для первого, три для второго.
Каждая планета, вращающаяся вокруг HD 158259, находится в резонансе 3: 2 со следующей планетой, также описываемой как отношение периодов 1,5. Это означает, что для каждых трех орбитальных вращений, которые совершает планета, следующая завершает два.
Используя измерения, выполненные с использованием спектрографа SOPHIE и космического телескопа TESS, международная группа исследователей во главе с астрономом Натаном Хара из Женевского университета в Швейцарии смогла точно рассчитать орбиты каждой планеты.
Они дают отношения периодов 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 и 1,44 между каждой парой планет. Это не совсем идеальный резонанс — но достаточный, чтобы классифицировать HD 158259 как экстраординарную систему.
И это, по мнению исследователей, является признаком того, что планеты, вращающиеся вокруг звезды, не сформировались там, где они находятся сейчас.
«Известно несколько компактных систем с несколькими планетами в резонансах, например TRAPPIST-1 или Kepler-80», — пояснил астроном Стефан Удри из Женевского университета.
«Считается, что такие системы формируются далеко от звезды, прежде чем мигрировать к ней. В этом сценарии резонансы играют решающую роль».
Это потому, что эти резонансы, возникают, когда планетарные эмбрионы в протопланетном диске растут и мигрируют внутрь, в сторону от внешнего края диска. Это создает цепочку орбитального резонанса по всей системе.
Затем, когда остающийся газ диска рассеется, это может дестабилизировать орбитальные резонансы — и может стать тем, что мы видим — HD 158259.
«Используя эти значения, с одной стороны, и модели влияния приливов, с другой стороны, мы могли бы ограничить внутреннюю структуру планет в будущем исследовании. Таким образом, текущее состояние системы дает нам окно в ее формирование».
Исследование было опубликовано в Астрономии и Астрофизике.
Источники: Фото: (NASA/Tim Pyle)
