Горячие юпитеры могут формироваться вплотную к звезде
Астрофизики приближаются к тому, чтобы дать ответ на вопрос: откуда берутся планеты типа горячий юпитер — рождаются прямо вплотную к звезде или мигрируют к ней с окраин системы? Долгое время второй сценарий считался гораздо более вероятным. Но после изучения одной из типичных экзопланет этого класса ученые пришли к выводу, что она практически наверняка изначально вращалась в тесном контакте со светилом.
Горячие юпитеры — это газовые гиганты, которые раскалены до громадных температур из-за близости к своей звезде. Близости настолько тесной, что период их вращения вокруг светила измеряется в днях или даже в часах. Неудивительно, что из почти шести тысяч подтвержденных экзопланет подавляющее большинство миров, открытых транзитным методом, относятся именно к этому типу (их громадный размер тоже имеет значение — так затенение звезды планетой труднее спутать со случайным колебанием яркости).
Но с изучением этих газовых гигантов есть одна проблема: было непонятно, где они зарождаются. Долгое время ученые считали, что формирование планеты настолько близко к звезде невозможно. Поэтому предполагалось, что горячие юпитеры мигрируют с более «холодных» орбит в центры систем. Однако новое исследование готово перевернуть все с ног на голову: его авторам, которые изучили химический состав атмосферы нескольких подобных миров, удалось прийти к крайне неожиданным выводам.
А именно: по меньшей мере один из горячих юпитеров — WASP-121b — изначально сформировался вплотную к своей звезде. Дело в том, что состав протопланетных дисков (а значит — и будущих планет) напрямую зависит от расстояния до родительского светила. Чем больше каменистых пород (которые не испаряются от жара), тем меньше было это расстояние. Правда, обычно спектроскопия планеты требует целой серии сложных наблюдений, как в инфракрасном — так и в видимом диапазоне, что не всегда возможно.
Но WASP-121b из-за своей громадной температуры оказалась прекрасным объектом для исследования — многие вещества, даже тяжелые и тугоплавкие материалы, находятся на ней в летучем состоянии. Ученым хватило всего одного наблюдения, чтобы понять: с этим горячим юпитером что-то не так — слишком много элементов каменистых пород.
Если теория о пространственном распределении протопланетных дисков верна, то у этого открытия есть лишь одно объяснение — формирование WASP-121b происходило совсем рядом со звездой, возможно, даже на той же орбите. Это всерьез расшатывает фундамент представления, согласно которому все горячие юпитеры на тесных орбитах — пришельцы из более отдаленных районов своих систем.
В другом недавнем исследовании ученым удалось опровергнуть еще одно представление: о том, что раскаленные газовые гиганты всегда одиноки. Один из них спокойно вращается в тесном окружении еще двух гигантских планет.
