Когда мы начали открывать сотни, а затем и тысячи экзопланет, мы обнаружили, что существует два типа миров, непохожих ни на что в нашей Солнечной системе. Первые — это суперземли. Эти миры находятся на границе между большими каменистыми мирами, такими как Земля, и маленькими газовыми планетами, такими как Нептун. Вторые — горячие Юпитеры. Крупные газовые гиганты, которые вращаются вокруг своей звезды за считанные дни. Хотя на внешнем краю нашей Солнечной системы может скрываться супер-Земля, мы знаем, что у нашего Солнца нет горячих Юпитеров. Это немного удивительно, поскольку газовые гиганты на близкой орбите кажутся довольно обычным явлением. Но новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, может объяснить, почему в нашей солнечной системе нет планеты Вулкан.
Одной из причин, по которой экзопланеты с горячим Юпитером так распространены, является систематическая ошибка наблюдений. Большие планеты, вращающиеся вокруг маленьких звезд, — это самый простой тип планет для обнаружения, поэтому вполне естественно, что мы найдем их много. Но с годами мы стали лучше находить ряд планет, и горячие Юпитеры по-прежнему распространены, особенно вокруг красных карликов. Но они менее распространены вокруг звезд, подобных Солнцу, и авторы этого исследования хотели выяснить, почему. Поэтому они изучили выборку из 382 солнцеподобных звезд из Калифорнийского исследования наследия. Этот обзор включает спектроскопические данные, поэтому команда могла рассмотреть такие факторы, как металличность и возраст звезд. Из этой выборки 46 имели газовые планеты-гиганты, которые команда разделила на горячие Юпитеры (с орбитальным периодом порядка дней) и холодные Юпитеры (с орбитальным периодом порядка лет).
Начнем с того, что холодных Юпитеров было больше, чем горячих, в отличие от планет красных карликов. И команда заметила, что у молодых звезд чаще бывают горячие Юпитеры, чем у старых звезд. Поэтому они использовали свой образец для создания байесовской модели горячих юпитеров, вращающихся вокруг солнцеподобных звезд. Они обнаружили, что статистические цифры падают примерно в середине жизни звезды, примерно на 6 миллиардов лет. Это говорит о том, что орбиты холодных Юпитеров стабильны на протяжении многих миллиардов лет, а орбиты горячих Юпитеров — нет. Похоже, что орбиты горячего Юпитера со временем дестабилизируются и в конечном итоге поглощаются своей звездой. В результате горячие Юпитеры редки для старых солнцеподобных звезд.
Наше Солнце все еще находится в начале своего среднего возраста, поэтому маловероятно, что когда-то у него был горячий Юпитер и он его поглотил. У нас нет никаких доказательств существования горячего Юпитера в нашей Солнечной системе. Но если бы он существовал в молодости нашего Солнца, он бы очистил любые меньшие миры, расположенные очень близко к Солнцу. По крайней мере, теперь мы знаем, что, хотя горячие Юпитеры и распространены, они редко встречаются вокруг звезд среднего возраста, таких как наше Солнце. Исследование также демонстрирует, насколько необычна наша Солнечная система. Звезды, подобные Солнцу, относительно редки, и большинство планет вращаются вокруг красных карликов. Продолжая находить планетные системы, мы, возможно, когда-нибудь найдем несколько звездных систем, более похожих на нашу, и лучше поймем не только горячие Юпитеры, но и широкий спектр планет, которые могут быть такими.
