Ученые выяснили, как происходило формирование экзосистемы TRAPPIST-1
Команда астрофизиков во главе с Константином Батыгиным провела глубокое исследование одной из самых «населенных» звездных систем, известных науке — TRAPPIST-1, где по орбитам вокруг красного карлика вращаются семь планет (причем три в обитаемой зоне). Тем самым удалось приблизиться к пониманию того, как формируются потенциально обитаемые системы, и благодаря чему они могут сохранять стабильность на протяжении миллионов лет.
До открытия первых экзопланет астрономы могли делать выводы о формировании планетных систем только на основе наблюдений за нашей собственной (как оказалось позднее, весьма нетипичной для Галактики). Однако даже сейчас из примерно 5 000 известных внеземных миров лишь немногие находятся в большой компании. С этим связана одна из ключевых загадок: формируются ли планеты сразу на собственных орбитах, или мигрируют туда позднее.
Вторая версия выглядит правдоподобнее — особенно учитывая тот факт, что во многих известных системах миры удалены друг от друга на расстояния с постоянным интервалом (как в музыкальной гамме). Чаще всего периоды обращения соседних планет относятся друг к другу, как целые числа, и от орбиты к орбите это соотношение не меняется (к примеру, если планета b совершает оборот за 2 дня, а c за 3, то планета d будет иметь период, равный 4,5 дням).
Система TRAPPIST-1 выглядит идеальным местом для того, чтобы перепроверить данные представления: в ней находится как минимум семь планет (не исключено, что более удаленные просто еще не открыты), а расстояние до нее, равное примерно 13 парсекам, делает эту планетную систему очень удобной для наблюдений. Но, как установили ученые, она не собирается соответствовать ожиданиям.
Так, резонанс между планетами в ней далеко не полный: отношение между орбитами планет b и c составляет 8:5, а между c и d — 5:3. Расхождение с одной стороны, не очень значительное, а с другой — не укладывается в стройную концепцию астрономов. По их предположению, такая система должна страдать от нестабильности (как наша в далекий период своей истории). Поэтому целью стало построение такой непротиворечивой модели, которая объяснила бы современное состояние TRAPPIST-1.
И она была разработана. Согласно ей, четыре ближайших к красному карлику мира изначально развивались поодиночке — и в «резонансной цепочке» с отношением орбит 3:2. Однако по мере того, как протопланетный диск расширялся, некоторые орбиты оказались деформированы. Более того, четвертая планета, изначально находившаяся на внутренней границе диска, была сдвинута обратно к звезде гравитационным влиянием трех внешних планет. Другими словами, эволюция TRAPPIST-1 включала как минимум три этапа и, изучив их, астрономы получают инструмент для исследования других, возможно, еще более экзотических систем.
