Астрономы полагают, что необычный состав планеты TOI-1853b размером с Нептун является результатом столкновения гигантских планет.
TOI-1853, также известная как TYC 1468-1031-1 и TIC 73540072, является тихой карликовой звездой класса K2, масса которой составляет около 85% массы нашего Солнца.
Звезда расположена примерно в 167 парсеках (545 световых годах) от Солнца в созвездии Боэта.
В TOI-1853 находится гигантская транзитная экзопланета TOI-1853b, обращающаяся по орбите в 1,24 дня.
Радиус инопланетного мира составляет 3,5 радиуса Земли, масса - 73 земных массы, что почти вдвое больше, чем у любой другой известной на сегодняшний день планеты размером с Нептун, а плотность - 9,7 грамма на см3.
Свойства TOI-1853 представляют загадку для традиционных теорий формирования и эволюции планет и могут быть результатом нескольких столкновений протопланет или конечным состоянием планеты с высоким эксцентриситетом (смещение оси вращения от центра), которая переместилась ближе к своей родительской звезде.
“У нас есть убедительные доказательства высокоэнергетических столкновений между планетными телами в нашей Солнечной системе, таких как существование Земной Луны, и убедительные свидетельства небольшого числа экзопланет”, - сказал астроном Бристольского университета Фил Картер.
“Мы знаем, что в экзопланетных системах существует огромное разнообразие планет; многие из них не имеют аналогов в нашей Солнечной системе, но часто имеют массы и состав между каменистыми планетами и Нептуном/Ураном”.
Ученые обнаружили, что первоначальное планетарное тело, вероятно, должно было быть богато водой и подвергнуться экстремальному гигантскому удару со скоростью более 75 км/с, чтобы образовать TOI-1853b в том виде, в каком оно наблюдается.
Обычно мы ожидаем, что планеты, формирующиеся с таким количеством камня, станут газовыми гигантами, подобными Юпитеру, плотность которых близка к плотности воды. TOI-1853b размером с Нептун, но по плотности превосходит сталь.
Это могло произойти, если во время своего формирования планета столкнулась с чрезвычайно энергичными межпланетными столкновениями. Эти столкновения уничтожили часть более легкой атмосферы и воды, оставив в результате значительно обогащенную породами планету с высокой плотностью.
Ранее мы не исследовали такие экстремальные столкновения с гигантами, поскольку мы их не ожидали.
Предстоит проделать большую работу по совершенствованию моделей материалов, лежащих в основе нашего моделирования, и расширению диапазона моделируемых экстремальных гигантских столкновений.