Астрономи спостерігали унікальну планетну систему на відстані 350 світлових років, яка показує, як формуються найпоширеніші типи екзопланет – суперземлі та міні-Нептуни. Команда дослідників під керівництвом Джона Лівінгстона вивчила чотири молоді планети, що обертаються навколо сонцеподібної зірки під назвою V1298 Tau, і виявила, що ці світи активно випаровуються під впливом інтенсивного зоряного випромінювання. Це відкриття дає рідкісний погляд на ранні етапи еволюції планет, пояснюючи, чому ці планети домінують у галактичному ландшафті, залишаючись дивним чином відсутніми в нашій власній Сонячній системі.
Планетарна дитяча система V1298 Tau
Система V1298 Тау примітна тим, що вона молода — їй всього 23 мільйони років, а її чотири планети обертаються дуже близько до своєї зірки. Ці світи, відкриті в 2019 році, мають радіуси в п’ять-десять разів більші за земні, що робить їх надзвичайно великими для їх близькості до зірки. Дослідницька група використовувала «варіації часу подорожі» (TTV), щоб виміряти масу кожної планети. TTV виникають через те, що планети гравітаційно тягнуть одна одну, викликаючи невеликі затримки або прискорення на їхніх орбітах, які астрономи можуть виявити, спостерігаючи за планетами, що проходять перед своєю зіркою.
Роль випромінювання зірок
Вимірювання підтвердили, що ці планети мають надзвичайно низьку щільність і втрачають свою атмосферу в космос через процес, який називається фотовипаровуванням. Це відбувається, коли екстремальне ультрафіолетове випромінювання та рентгенівське випромінювання від зірки нагрівають планетарні атмосфери, змушуючи їх розширюватися та, зрештою, роздуватися зоряними вітрами. Дві внутрішні планети, ймовірно, стануть скелястими суперземлями, тоді як дві зовнішні можуть перетворитися на міні-Нептуни, залежно від того, скільки атмосфери вони зберігають.
«Зваживши ці планети вперше, ми надали перші докази спостережень… Вони справді надзвичайно пухкі, що дає нам важливий, довгоочікуваний путівник щодо теорій еволюції планет». — Тревор Девід, Інститут плоского заліза
Чому це важливо: у нашій Сонячній системі відсутні планети
Суперземлі та міні-Нептуни є найпоширенішим типом планет, виявлених за межами нашої Сонячної системи. Однак у нашому власному планетарному регіоні відсутній один із цих світів. Розуміння того, як вони утворюються, може пояснити це. Система V1298 Tau дає потенційну відповідь: інтенсивне випромінювання перетворює більші багаті газом планети на менші, скелясті або частково газоподібні тіла. Цей процес, ймовірно, пояснює, чому багато екзопланетних систем, таких як TRAPPIST-1, наповнені планетами подібного розміру на близьких орбітах.
Це дослідження є важливим, оскільки воно дає нам уявлення про те, як зрештою виглядатимуть багато планетних систем. Планети, які спостерігаються, стають найпоширенішими світами в галактиці, пропонуючи безпрецедентні знання про роки їх становлення. Приблизно через 100 мільйонів років планети V1298 Tau, ймовірно, будуть схожі на суперземлі та міні-Нептуни, які астрономи вже виявили навколо інших зірок.
