Необычная планетная система LHS 1903 ставит под сомнение привычные представления о формировании планет

Астрономы долгое время считали, что солнечные системы следуют простому шаблону: небольшие, каменистые мира находятся близко к звезде, тогда как крупные газовые планеты находятся на более дальних орбитах. Эта схема на протяжении многих лет считалась нормой по всей Вселенной, поскольку наблюдения за отдалёнными планетными системами в основном подтверждали идею о том, что каменистые планеты формируются рядом со своей звездой, в то время как газовые гиганты развиваются дальше, в более прохладных условиях.

Однако данные, полученные с помощью спутника Европейского космического агентства CHaracterising ExOPlanet Satellite (Cheops), могут опровергнуть эту догму. Исследователи обнаружили необычную планету в системе LHS 1903, звезда которой представляет собой малую и холодную красную карликовую звезду, светимость которой значительно меньше солнечной.

Команда под руководством Томаса Уилсона из Университета Уорвика проанализировала данные, собранные с нескольких телескопов на Земле и в космосе, и изначально идентифицировала три планеты: каменистый мир, находящийся ближе всего к звезде, и два газовых гиганта. До определенного момента это размещение казалось обычным. Однако дальнейший анализ данных Cheops revealed четвёртую планету, находящуюся на самой удалённой орбите, которая, что удивительно, также оказалась каменистой.

«Это создаёт внутри-систему с порядком планет: каменистая-газовая-газовая и снова каменистая. Каменистые планеты обычно не формируются так далеко от своей звезды», — отмечает Уилсон. По существующим теориям, интенсивное излучение вблизи звезды разрушает газовую оболочку, оставляя лишь мелкие каменистые планеты. В более удалённых и прохладных условиях газ может накапливаться, формируя плотные атмосферы вокруг крупных планет.

Максимилиан Гюнтер, научный сотрудник проекта Cheops в Европейском космическом агентстве, подчеркивает, что это открытие подтверждает наличие значительных пробелов в нашем понимании процессов формирования планет. «Многое в том, как формируются и развиваются планеты, по-прежнему остается загадкой. Поиск таких улик, как эта, — именно то, для чего был создан Cheops», — говорит он.

В то же время учёные проявляют осторожность перед тем, чтобы опровергать устоявшиеся теории на основе единственного примера. Было рассмотрено несколько альтернативных объяснений, например, могла ли внешняя планета когда-то иметь атмосферу, которую снесло при сильном ударе, или изменяли ли планеты свои орбиты со временем. Моделирование показало, что эти сценарии маловероятны.

Вместо этого, данные указывают на другой механизм: возможно, планеты образовывались не одновременно. В большинстве моделей планеты формируются из диска газа и пыли, окружающего молодую звезду. В случае с LHS 1903 исследователи предполагают, что звезда могла производить свои планеты поочередно. Эта идея, известная как «внутреннее формирование планет», была предложена около десяти лет назад, но на данный момент у неё не было сильных наблюдательных подтверждений.

«К моменту образования этой внешней планеты система могла уже исчерпать запас газа, который считается ключевым для формирования планет. Однако здесь мы наблюдаем небольшой каменистый мир, противоречащий всем ожиданиям. Похоже, мы нашли первые доказательства планеты, которая сформировалась в том, что мы называем газообедненной средой», — утверждает Уилсон.

Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о степени представительности нашей Солнечной системы. «Исторически наши теории формирования планет основывались на том, что мы видим и знаем о нашей Солнечной системе», — отмечает Исабель Реболлидо, научный сотрудник ESA. «С увеличением числа исследуемых экзопланетных систем мы начинаем переосмыслять эти теории».

С появлением более мощных телескопов астрономы открывают всё более разнообразные планетные системы, многие из которых оказываются гораздо более странными, чем можно было предположить. Каждое новое открытие добавляет штрихи в картину того, как могут формироваться планеты, и заставляет ученых пересматривать, действительно ли аккуратный порядок, запомненный школьниками, является правилом или, наоборот, исключением.