|
Не все Юпитеры вращаются вокруг звезд по одиночке
|
|
|
|
Первоначально было известно, что горячие Юпитеры - это планеты-гиганты, которые вращаются по одиночке вблизи своей звезды. Считалось, что во время своего перемещения к своей звезде эти планеты присоединяются к другим планетам или выбрасывают их. Однако недавние наблюдения опровергли эту парадигму, и окончательный удар может нанести новое исследование, проведенное Женевским университетом (UNIGE).
|
|
|
|
Команда, включающая Национальный центр компетенций в области исследования планет (NCCR), университеты Берна (UNIBE) и Цюриха (UZH) и несколько зарубежных университетов, только что объявила о существовании планетарной системы WASP-132 с неожиданной архитектурой. Она содержит не только горячий Юпитер, но и внутреннюю Сверхземлю и ледяную планету-гигант. Эти результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
Горячие Юпитеры - это планеты с массой, близкой к массе Юпитера, но обращающиеся по орбите близко к своей звезде, на гораздо меньшем расстоянии, чем Меркурий от Солнца. Этим планетам-гигантам трудно сформироваться там, где они наблюдаются, потому что вблизи звезды недостаточно газа и пыли. Поэтому они должны формироваться вдали от него и мигрировать по мере развития планетной системы.
|
|
|
|
До недавнего времени астрономы наблюдали, что горячие Юпитеры вращаются изолированно вокруг своей звезды, и поблизости от них нет других планет. Это наблюдение казалось тем более убедительным, что существовала теория, объясняющая его. Процессы, связанные с миграцией планет-гигантов к их звезде, приводят к аккреции или выбросу любых планет, находящихся на внутренней орбите. Но недавние наблюдения предполагают другие сценарии.
|
|
|
|
|
|
|
Команда, возглавляемая кафедрой астрономии научного факультета UNIGE, в партнерстве с UNIBE и UZH, в рамках NCCR PlanetS, а также с другими международными институтами, такими как Университет Уорика, только что подтвердила эту тенденцию.
|
|
|
|
Ученые обнаружили существование многопланетной системы, состоящей из Горячего Юпитера, внутренней Суперземли (еще ближе к звезде, чем горячий Юпитер) и внешней массивной планеты-гиганта (гораздо дальше от звезды, чем Горячий Юпитер). Если горячие Юпитеры не всегда одиноки в своей планетной системе, то процесс их миграции должен отличаться, чтобы сохранить архитектуру системы.
|
|
Уникальная многопланетная система
|
|
|
|
Система WASP-132 - это уникальная многопланетная система. В нем есть Горячий Юпитер, который обращается вокруг своей звезды за семь дней и три часа; Суперземля (каменистая планета, масса которой в шесть раз превышает массу Земли), которая обращается вокруг звезды всего за 24 часа и 17 минут; и планета-гигант (масса которой в пять раз превышает массу Юпитера), которая вращается вокруг звезды-хозяина звезда через пять лет.
|
|
|
|
Кроме того, гораздо более массивный компаньон, вероятно, коричневый карлик (небесное тело, масса которого находится между планетой и звездой), вращается на очень большом расстоянии.
|
|
|
|
"Система WASP-132 является замечательной лабораторией для изучения формирования и эволюции многопланетных систем. Открытие горячего Юпитера рядом с внутренней Суперземлей и далекой планетой-гигантом ставит под сомнение наше понимание формирования и эволюции этих систем", - говорит Франсуа Буши, доцент кафедры астрономии научного факультета UNIGE и соавтор исследования.
|
|
|
|
"Мы впервые наблюдаем подобную конфигурацию", - добавляет Солен Ульмер-Молль, научный сотрудник UNIGE и UNIBE, работавший на момент проведения исследования, и соавтор статьи.
|
|
18 лет наблюдений.
|
|
|
|
Для экзопланетологов история звезды WASP-132 началась в 2006 году в рамках программы широкоугольного поиска планет (WASP).
|
|
|
|
В 2012 году в результате более чем 23 000 фотометрических измерений была выявлена планета-кандидат WASP-132b, радиус которой в 0,87 раза превышает радиус Юпитера, а период обращения вокруг нее составляет 7,1 суток.
|
|
|
|
В 2014 году спектрограф CORALIE, установленный на швейцарском телескопе Euler и возглавляемый UNIGE, начал кампанию по наблюдению за этим кандидатом.
|
|
|
|
В 2016 году было подтверждено существование WASP-132b, и ее масса, согласно измерениям, составила 0,41 массы Юпитера. Кроме того, измерения КОРАЛИ указывают на присутствие еще одной планеты-гиганта с очень долгим периодом обращения.
|
|
|
|
В конце 2021 года космический телескоп TESS зафиксировал сигнал от проходящей мимо Сверхземли диаметром 1,8 радиуса Земли и периодом обращения всего 1,01 дня, обращающейся вокруг той же звезды.
|
|
|
|
В первой половине 2022 года спектрограф HARPS в обсерватории Ла Силья измерил массу этой Сверхземли, которая в шесть раз превышает массу Земли, в рамках программы, возглавляемой Дэвидом Армстронгом из Университета Уорика.
|
|
|
|
"Обнаружение внутренней части Суперземли было особенно захватывающим", - объясняет Нолан Гривз, научный сотрудник отделения астрономии научного факультета UNIGE на момент проведения исследования и первый автор статьи.
|
|
|
|
"Нам пришлось провести интенсивную кампанию с использованием HARPS и оптимизированной обработки сигналов, чтобы охарактеризовать ее массу, плотность и состав, выявив планету с плотностью, подобной Земной".
|
|
|
|
Однако наблюдения за WASP-132 еще не закончены, поскольку спутник Gaia Европейского космического агентства (ЕКА) с 2014 года измеряет незначительные изменения в расположении звезд с целью выявления их планетарных спутников и внешних коричневых карликов.
|
|
Новое понимание формирования планет
|
|
|
|
Открытие внешней холодной планеты-гиганта и внутренней Суперземли добавляет еще один уровень сложности системе WASP-132. Стандартная гипотеза о миграции Горячего Юпитера в результате динамического возмущения вглубь планеты не выдерживает критики, поскольку это привело бы к дестабилизации орбит двух других планет.
|
|
|
|
Вместо этого их присутствие предполагает более стабильный и динамичный "холодный" путь миграции горячего Юпитера по протопланетному диску, сохраняющий его соседей.
|
|
|
|
Сочетание точных измерений радиуса и массы также позволило определить плотность и внутренний состав планет. На горячем Юпитере WASP-132b обнаружено обогащение тяжелыми элементами примерно в 17 масс Земли, что согласуется с моделями формирования газового гиганта. В составе Суперземли преобладают металлы и силикаты, которые довольно похожи на земные.
|
|
|
|
"Сочетание горячего Юпитера, внутренней Суперземли и внешней планеты-гиганта в одной системе накладывает важные ограничения на теории формирования планет и, в частности, на процессы их миграции", - заключает Равит Хеллед, профессор Университета Южной Калифорнии и соавтор исследования.
|
|
|
|
"WASP-132 демонстрирует разнообразие и сложность многопланетных систем, подчеркивая необходимость очень длительных и высокоточных наблюдений".
|
|
|
|
Источник
|
