Астрономы идентифицировали уникальную планетарную систему вокруг молодой звезды V1298 Tau, состоящую из четырех удивительно малоплотных планет. Эти миры, вращающиеся вокруг 20-миллионлетней звезды, обладают плотностью, сравнимой с пенопластом, — ключевая находка, которая может раскрыть тайны формирования самых распространенных типов планетных систем в нашей галактике.
Недостающее Звено в Формировании Планет
На протяжении многих лет астрономы обнаруживали множество планетарных систем, содержащих планеты больше Земли, но меньше Нептуна. Однако почти все эти системы вращаются вокруг более старых звезд, что затрудняет прямое наблюдение за процессом формирования. Система V1298 Tau предоставляет редкий взгляд в реальном времени на молодую версию этих распространенных планетарных конфигураций.
«Мы наблюдаем молодую версию типа планетарной системы, которую мы видим по всей галактике», — объясняет Эрик Петигура из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Это открытие важно, поскольку позволяет ученым изучать формирование планет по мере его происшествия, а не делать выводы из зрелых систем.
Как Было Сделано Открытие
Система была впервые обнаружена в 2017 году, но для детальных наблюдений потребовалось пять лет кропотливой работы с использованием как космических, так и наземных телескопов. Команда, возглавляемая Джоном Ливингстоном и Эриком Петигурой, отслеживала тонкие изменения в сроках обращения планет, вызванные гравитационными взаимодействиями между ними. Эти изменения позволили им рассчитать радиус и массу каждой планеты с беспрецедентной точностью.
Процесс не обошелся без трудностей. Расчет орбиты самой внешней планеты потребовал обоснованных предположений; ошибка в расчетах могла бы обесценить все исследование. Однако оценки команды оказались на удивление точными, подтвердив их выводы.
Сами Планеты: Удивительно Низкая Плотность
Измерения показали, что планеты обладают исключительно низкой плотностью, сравнимой с пенопластом. Их радиусы варьируются от пяти до десяти размеров Земли, в то время как их массы всего в несколько раз больше. Это говорит о том, что планеты все еще сжимаются под действием собственной гравитации, медленно эволюционируя к более компактным размерам супер-Земли или подобных Нептуну, распространенным в более старых системах.
Орбитальный Резонанс и Стабильность Системы
Планеты в V1298 Tau демонстрируют орбитальный резонанс, то есть периоды их обращения математически связаны друг с другом. Эта конфигурация соответствует преобладающей теории формирования планетных систем, где системы первоначально формируются в плотно упакованном, резонансном состоянии, прежде чем стать нестабильными в течение миллиардов лет.
Шон Рэйманд из Университета Бордо отмечает, что это открытие представляет собой потенциальный предшественник типичных систем подобных Нептуну. Изучение таких молодых систем чрезвычайно сложно, что делает это открытие особенно ценным.
«Эта обнаруженная система близко расположенных, маломассивных планет, вращающихся вокруг очень молодой звезды, представляет собой потенциальный предшественник типичной системы подобных Нептуну», — сказал Рэйманд.
В заключение, система V1298 Tau предлагает беспрецедентный взгляд на ранние стадии формирования планет. Удивительно низкая плотность этих молодых миров дает важные подсказки для понимания того, как самые распространенные типы планетных систем в нашей галактике приходят в существование, заполняя критический пробел в наших знаниях об эволюции экзопланет.
