Новооткрит свят поставя под въпрос разбирането ни за образуването на планети

Една новооткрита планета има толкова странни свойства, че астрономите не разбират как се е получила такава.

Тя се нарича TOI-4860b, намира се на около 260 светлинни години от нас и е газов гигант, който е малко по-малък от Сатурн. Дотук всичко е нормално.

Но TOI-4860b обикаля около малка древна звезда, която е само една трета от размера на Слънцето, като прави всяка високоскоростна обиколка само за 1,52 дни. Тази планета се присъединява към малкия, но нарастващ брой особени светове, които представляват завладяваща загадка. Понастоящем не са известни пътищата за формиране на такива планети около толкова малки звезди.

Две отделни статии, в които се описва екзопланетата, едната от които е представена в Astronomy & Astrophysics, а другата е публикувана в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, са качени на сървъра за препринтиране arXiv.

Тъй като астрономите откриват и потвърждават все повече и повече екзопланети – близо 5500 към момента – се появяват любопитни пропуски в нашето познание за типовете светове, които съществуват там.

От друга страна, светове се появяват и на места, които не сме очаквали. Например гигантски планети около малки звезди.

Звездите се формират от плътни струпвания в облаци от прах и газ, които образуват диск, който се влива в растящата звезда, подобно на водата в канализацията. След като звездата приключи с формирането си, всичко, което остава от диска, се превръща в планети. Много модели предполагат, че количеството материал в диска се определя от масата на звездата; по-големите звезди имат повече материал, а по-малките – много по-малко.

Несъмнено разбирате накъде ще поемем. Според нашите модели звездите червени джуджета, по-малки от около 40 процента от масата и радиуса на Слънцето, не би трябвало да имат достатъчно материал, за да образуват екзопланети над определен размер. Въпреки това продължаваме да ги откриваме. Около дузина от тях са идентифицирани в орбита около миниатюрни звезди.

TOI-4860b представлява обещаващ кандидат за последващо проучване, тъй като е открита и анализирана от два отделни екипа, използващи различни набори от инструменти, като са получени почти идентични резултати.

Екипът, ръководен от астронома Жозе Мануел Алменара от Френския национален център за научни изследвания, установи, че екзопланетата е с радиус 76,6 % и маса 27,3 % от тази на Юпитер и обикаля около звезда с маса и радиус около 34 % от тези на Слънцето.

Екип, ръководен от астронома Амаури Трио от Бирмингамския университет в Обединеното кралство, също установи, че TOI-4860b е със 76% от радиуса, но изчисли, че масата ѝ е 67% от тази на Юпитер.
Очевидно е, че някъде трябва да се свърши още малко работа, за да се определи точната маса на планетата. Но радиусът е почти същият, което предполага, че екзопланетата е с доста голям радиус – 22% от радиуса на своята звезда.

И така, какво правим с тази информация?

Всеки екип има какво да добави. Алменара и колегите му откриха доказателства за втора, невиждана екзопланета с орбитален период от 426,9 дни и маса поне 1,66 пъти по-голяма от тази на Юпитер, което предполага, че гравитационните взаимодействия между екзопланетите може да са довели TOI-4860b до сегашната ѝ близка орбита.

Трио и екипът му откриват, че както звездата, така и екзопланетата имат сходно високо съотношение на тежки елементи, което може да съдържа улики за формирането им. Изследователите предупреждават, че тази интерпретация се основава на измервания на масата на екзопланетата, които са направени при неблагоприятни условия и в резултат на това може да са слабо ограничени.

Но и двата екипа предполагат, че имаме много какво да научим, като проведем последващи изследвания, за да надникнем в атмосферата на TOI-4860b и да видим от какво е изградена тя. Може би това ще помогне да се разреши загадката на тези странно тежки светове.

Двете статии са достъпни в arXiv.