Телескоп «Джеймс Уэбб» разгадал происхождение странной пары планет
В 190 световых годах от Земли вокруг звезды TOI-1130 вращаются две планеты: горячий юпитер и мини-нептун. Команда астрономов под руководством Челси Хуан открыла эту систему в 2020 году с помощью космического телескопа TESS. Обычно горячие юпитеры вращаются в одиночестве. Они обладают большой массой и сильной гравитацией, поэтому выталкивают другие планеты со своих орбит. Но в системе TOI-1130 мининептун выжил и вращается внутри орбиты соседа-гиганта. Мининептун и горячий юпитер делают оборот вокруг звезды за 4 и 8 дней соответственно.
Недавно ученые под руководством Саугаты Барата из Института астрофизики и космических исследований Кавли при MIT измерили атмосферу этого мининептуна, TOI-1130b. Они использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб» и опубликовали результаты в журнале Astrophysical Journal Letters.
Обе планеты находятся в орбитальном резонансе: они гравитационно притягивают друг друга, из-за чего время их обращения постоянно меняется. Чтобы точно рассчитать момент для наблюдения, ученые собрали прошлые данные и смоделировали орбиты планет. В результате телескоп зафиксировал, какие именно длины волн поглощает атмосфера мини-нептуна.
Экзопланеты: какие бывают, как их открыли и есть ли среди них пригодные для жизни
Данные показали, что газовый слой планеты содержит водяной пар, углекислый газ, диоксид серы и следы метана. Эти молекулы тяжелее водорода и гелия. Обычно водород и гелий составляют легкие атмосферы планет, которые появляются близко к звезде. Раньше астрономы предполагали, что мини-нептуны на таких орбитах получают именно легкие газовые оболочки. Но исследователи зафиксировали тяжелые молекулы и предложили новую версию происхождения системы.
Ученые выяснили, что обе планеты сформировались в холодной области далеко от звезды, за пределами снеговой линии. На таком расстоянии температура падает настолько, что вода мгновенно конденсируется и превращается в лед. Около десяти миллионов лет планеты собирали ледяные фрагменты и другие летучие вещества из протопланетного диска.
Затем в течение миллиарда лет они постепенно двигались ближе к звезде. Они мигрировали медленно, поэтому сохранили свои атмосферы и остались рядом друг с другом. Когда они приблизились к звезде, лед испарился и обогатил атмосферу мини-нептуна молекулами воды и углекислого газа.
Иллюстрация Jose-Luis Olivares, MIT
Самое популярное
