Согласно новому исследованию, астрономы обнаружили гигантскую, похожую на Юпитер планету в неожиданном месте, и она вращается вокруг небольшой соседней звезды красного карлика.
По словам исследователей, открытие такой большой планеты вокруг такой крошечной звезды может заставить астрономов переосмыслить форму планет.
Красные карлики являются наиболее распространенным типом звезд во вселенной, составляя более 70% звезд в космосе. Эти звезды маленькие и холодные, обычно примерно на одну пятую массива солнца и в 50 раз тусклее. Тем не менее, так же часто, как красные карлики, только около 10% из 4000 экзопланет, открытых на сегодняшний день, вращаются вокруг этих звезд.
Используя астрономические обсерватории Calar Alto, Sierra Nevada и Montsec в Испании и обсерваторию Las Cumbres в Калифорнии, исследователи проанализировали близлежащую звезду красного карлика GJ 3512, расположенную на расстоянии около 31 светового года от Земли. GJ 3512 составляет около одной восьмой массы Солнца, почти одну седьмую диаметра Солнца и менее чем одну сотую яркости солнце.
Неожиданно вокруг этого красного карлика ученые обнаружили планету-гиганта по имени GJ 3512b, масса которой была почти вдвое меньше, чем у Юпитера. GJ 3512b вращается вокруг своей звезды на расстоянии примерно одной трети астрономической единицы (AU), среднего расстояния между Землей и Солнцем (которое составляет около 93 миллионов миль или 150 миллионов километров).
Этот газовый гигант - гораздо большая планета, чем предполагалось в предыдущих работах, на орбите такой крошечной звезды. Для сравнения, в то время как Солнце в 1050 раз больше массы Юпитера, GJ 3512 только в 250 раз больше массы GJ 3512b, говорит ведущий автор исследования Хуан Карлос Моралес, астрофизик из Института космических наук в Барселоне, Испания.
«Статистика экзопланеты обнаруженные до сих пор, по-видимому, указывают на то, что звезды с малой массой обычно содержат маленькие планеты, такие как Земля или мини-Нептун, - сказал Моралес Space.com. - Наиболее приемлемая модель формирования планет, модель аккреции ядра, также указывает на это направление. Но здесь мы демонстрируем обратное - то есть мы нашли планету газового гиганта, вращающуюся вокруг звезды очень малой массы ».
Ученые также нашли свидетельство другого потенциального мира вокруг GJ 3512, планеты с массой Нептуна, которая, по их оценкам, составляет более одной шестой массы Юпитера. Они предположили, что эта планета вращается на расстоянии, превышающем 1,2 а.е., но остается неясным, существует ли этот мир на самом деле.
Более того, исследователи предположили, что другая массивная планета могла когда-то вращаться вокруг GJ 3512. Удлиненная, овальная орбита GJ 3512b вокруг красного карлика предполагает, что газовый гигант однажды попал в гравитационное перетягивание каната с другим огромным миром, который впоследствии получил вылетел из системы, добавив планету-изгоя в межзвездное пространство.
До сих пор астрономы думали, что модель основного аккреции мог объяснить образование Юпитера и Сатурна, а также многих других газовых гигантов, обнаруженных вокруг далеких звезд. Эта модель предполагает, что планеты-гиганты рождаются в двух фазах. Во-первых, ядра из камня и льда в 10-15 раз больше массы Земли образуют внутри протопланетного диска газ и пыль, который окружает новорожденных звезд. Затем, после достижения критической массы, эти ядра быстро накапливают большое количество водорода и газообразного гелия.
Звезды с низкой массой, такие как красные карлики, должны иметь пропорционально протопланетные диски с малой массой, поэтому в этих дисках, вероятно, меньше материала для образования газовых гигантов. Если это так, модель наращивания ядра не может объяснить гигантский размер GJ 3512b, сказали Моралес и его коллеги.
Вместо этого исследователи предположили, что так называемые модель нестабильности диска формирования планет может помочь объяснить GJ 3512b. Эта модель предполагает, что нестабильный протопланетный диск может распадаться на скопления газа и пыли, которые затем могут непосредственно разрушаться под действием собственной силы тяжести, образуя некоторые или, может быть, все газовые гиганты, минуя необходимость твердого ядра, чтобы действовать как семя.
«Впервые мы точно охарактеризовали экзопланету, которая не может быть объяснена моделью формирования основной аккреции», - сказал Моралес. «Эта экзопланета доказывает, что модель гравитационной неустойчивости может играть роль в формировании планет-гигантов».
По словам Моралеса, исследователи продолжают следить за этой системой, чтобы больше узнать о ее втором потенциальном мире и, возможно, еще большем количестве планет. Кроме того, они исследуют еще около 300 красных карликов, чтобы найти больше экзопланет, добавил он.
Ученые подробно их выводы онлайн сегодня (26 сентября) в журнале Science.
- 7 способов открыть чужие планеты
- Недавно найденный далёкий космический камень может быть недостающим звеном формирования планеты
- 10 экзопланет, способных принять инопланетную жизнь
