Гигантско копие на Сатурн е фабрика за екзолуни

В младата звездна система J1407 астрономите са открили екзопланета с пръстени, 200 пъти по-големи от тези на Сатурн. Уникалната по красота и мащаби планета се явява истинска „фабрика“ за екзолуни.

Астрономи от Лайденската обсерватория (Нидерландия) и университета Рочестър (САЩ) са открили, че системата от пръстени на J1407b е  много по-голяма и по-тежка от аналогичната система от пръстени на Сатурн. Новият анализ на данните сочи за наличието на 30 пръстена, всеки от които с диаметър милиони километри. Освен това в пръстените са открити пролуки, които сочат за съществуването на спътници – екзолуни.

Планетата J1407b е първата извънслънчева планета със система от пръстени, състоящи се от прах, камъни и астероиди. Астрономите са я открили през 2012 година в системата на много млада звезда от слънчев тип, която се намира на разстояние 128 ±13 парсека (417 ±42 светлинни години).

Масата на J1407b е трудно да се оцени, но по приблизителни оценки тя е не по-малко от 10-40 Юпитерови маси. При това масата на родителската звезда на J1407 е 90% от масата на Слънцето, а възрастта ѝ е само 16 млн. години. За сравнение възрастта на Слънцето се оценява на 4,57 млрд. години.

За да изучат системата J1407 детайлно, астрономите са анализирали данните от наблюдения, направени с адаптивна оптика и Доплерова спектроскопия. Благодарение на това са оценени масата на планетата гигант и диаметърът на нейните пръстени.

Кривата на яркостта във времето на преминаването на планетата на фона на диска на звездата сочи, че диаметърът на нейната система от пръстени е около 120 млн. километра – това е 200 пъти повече от диаметъра на пръстените на Сатурн. Пръстените се състоят от поглъщащи светлината частици космически боклук с обща маса приблизително като тази на Земята.

„Детайлите, които виждаме на кривата на яркостта, са просто невероятни. Затъмнението продължи няколко седмици, но се наблюдаваха и кратковременни изменения на яркостта в мащаби десетки минути – разказва Матю Кенуорти, един от авторите на изследването. – Звездната система се намира прекалено далече, за да можем да наблюдаваме непосредствено пръстените, но успяхме да направим подробен модел. Това е впечатляващо з ако заменим Сатурн с планетата J1407b, то в земното нощно небе нейните пръстени биха били по-ярки от пълнолуние.“

Според изследователите за наблюдателите отвън пръстените J1407b блокират до 95% от светлината на родителската звезда. При това в пръстените има поне едно разкъсване, което може да се обясни със съществуването на екзолуна с размер на Земята или Марс. Астрономите смятат, че в близките няколко милиона години пръстените ще станат по-дебели, а след това ще изчезнат, като послужат за материал за формиране на нови спътници.

Изучаването на J1407b ще помогне на астрономите да разберат по-добре процеса на формиране на планети и да оценят годността на екзопланетите и екзолуните на газовите гиганти за живот. Това е изключително важно за правилен избор на обекти за бъдещи изследвания, като се отчита, че звездите в галактиката са милиарди, а възможностите на съвременната техника и бюджетите на научните организации са ограничени.