До теперішнього часу астрономи виявили сотні планетних систем, розкиданих по всій галактиці. Кожна з них унікальна, але систему, що обертається навколо зірки HD 158259 в 88 світлових роках від нас, можна назвати особливо незвичайною.
Маса HD 158259 порівнянна з сонячної і трохи більше Сонця в діаметрі. Найближча до зірки планета — суперземля з масою приблизно вдвічі більше земного і з радіусом 1,2 земного. Інші небесні тіла важче Землі приблизно вшестеро і належать до класу мінінептунів.
Після семирічного спостереження за системою астрономи виявили, що всі шість планет обертаються навколо своєї зірки в майже ідеальному орбітальному резонансі. Це відкриття може допомогти нам краще зрозуміти механізми формування планетних систем і те, як вони виявляються в конфігураціях, які ми бачимо.
Орбітальний резонанс в небесній механіці — це явище, коли орбіти двох тіл навколо батьківського тіла тісно пов’язані, оскільки обидва об’єкти надають гравітаційний вплив один на одного. Так, у Сонячній системі в орбітальному резонансі 3:2 знаходяться Нептун і Плутон. Це означає, що на кожні два кола, які Плутон робить навколо Сонця, Нептун робить два. Це нагадує музичні такти, що виконуються одночасно, але з різними часовими сигнатурами — два удари для першого та три другого.
https://t.co/K1nYvT6SOt Scientists discover six-planet system moving almost in rhythm. The planets are said to be in almost 3:2 resonance. This means that for every three orbits of the innermost planet, the second innermost one completes two orbits. And for every three orbits o… pic.twitter.com/lVd7NVkXAf
— Science news (@UpdateonScience) April 18, 2020
Дослідники виявили, що в системі HD 158259 всі планети максимально близькі до орбітального резонансу 3:2, що також можна описати як співвідношення періодів — 1,5. Використовуючи вимірювання, виконані з використанням спектрографа SOPHIE і космічного телескопа TESS, міжнародна група дослідників на чолі з астрономом Натаном Харою з Женевського університету у Швейцарії змогла точно розрахувати орбіти кожної планети.
Всі вони розташовані компактно: навіть найбільш зовнішня з шести екзопланет системи знаходиться в 2,6 рази ближче до світила, ніж Меркурій до Сонця. Повний оборот навколо HD 158259 ці планети роблять за 2,7, 3,4, 5,2, 7,9, 12 і 17,4 земних діб, відповідно.
Отже, співвідношення періодів для кожної пари планет рівні 1,57; 1,51; 1,53; 1,51 і 1,44. Це не зовсім ідеальний резонанс, але він досить близький до того, щоб класифікувати HD 158259 як екстраординарну систему.
Вважається, що планети, які знаходяться в резонансі, утворюються на порівняно великій відстані від зірки. Ймовірно, система HD 158259 колись була такою ж, але пізніше стала компактнішою.
Все тому, що ці резонанси, як вважається, виникають, коли протопланети (планетарні ембріони) в протопланетному диску ростуть і мігрують всередину, в бік від зовнішнього краю диска. Це створює ланцюжок орбітального резонансу по всій системі. Потім, коли залишковий газ диска розсіється, це може дестабілізувати орбітальні резонанси, як у прикладі з HD 158259. Ці крихітні відмінності в орбітальні резонанси можуть розповісти нам більше про те, як відбувається така дестабілізація.
Дослідження було опубліковане в журналі Astronomy & Astrophysics.
Натхнення: earth-chronicles.ru