В мире астрономии произошло нечто поистине сенсационное, что ставит под сомнение существующие теории о формировании планет. Ученые обнаружили гигантскую планету, которая вращается вокруг низкомассивной красной звезды — объекта, который по классическим моделям не должен был бы обладать такой массой и размерами. Это открытие вызывает бурные дискуссии и ставит новые задачи перед научным сообществом, пытающимся понять механизмы формирования планетарных систем.
Что такое TOI-6894b и почему его открытие так важно?
Обнаружение планеты, получившей название TOI-6894b, произошло благодаря работе команды астрономов, использующих данные космического телескопа Транзитный Искатель Планет (TESS). Объект находится на расстоянии около 241 световой год от Земли и вращается с орбитой, продолжительностью всего 3 дня. По своим параметрам он существенно превосходит размеры и массу большинства аналогичных экзопланет, обнаруженных у красных карликов.
Масса TOI-6894b составляет примерно 17% массы Юпитера, что примерно равно 53 массам Земли. Радиус немного превышает радиус Сатурна, а сама планета — пример того, что масса и размер не всегда связаны в привычном понимании для астрономов. Такой гигант окружает звезду, содержащую чуть больше 20% солнечной массы, что по стандартам считается ультранизкомассивной звездой с небольшими возможностями для формирования массивных планет.
"Это удивительное открытие подтверждает, что планеты крупнее Юпитера могут формироваться даже у звезд с минимальной массой," — комментируют ученые.
Проблемы с существующими моделями формирования планет
Классическая модель формирования гигантских планет, известная как модель ядра-аккреции, предполагает, что вначале вокруг молодой звезды формируется твердое ядро, которое быстро набирает массу, а затем захватывает окружающий газ. Однако для звезды с массой менее трети солнечной эта теория сталкивается с существенными проблемами.
Диски с газом, окружающие низкомассивные звезды, по прогнозам, содержат недостаточно материала, чтобы сформировать массивное ядро для быстрого захвата газа. Поэтому возникла гипотеза, что такие планеты должны быть либо крайне редкими, либо вообще невозможными. Тем не менее, открытия вроде TOI-6894b опровергают эту догму, заставляя ученых пересматривать свои взгляды и искать новые механизмы формирования.
Какие возможны сценарии формирования этой гигантской планеты?
- Медленное накопление газа: Планета могла медленно, на протяжении долгого времени, собирать газовые компоненты из облака, что дало ей возможность достичь значительных размеров, несмотря на скудные ресурсы.
- Образование из взрыва диска: Гипотеза заключается в том, что диск с газом вокруг небольшой звезды мог быть нестабильным и коллапсировать вследствие гравитационной неустойчивости, образовав массивный объект.
- Многосистемные взаимодействия: В некоторых случаях гравитационные столкновения или миграции планет внутри системы могут способствовать формированию гигантов в неожиданных местах.
Роль будущих исследований и перспективы
Научное сообщество активно использует заложенные возможности современных телескопов, чтобы лучше понять природу таких необычных планет. В течение следующего года команда ученых планирует использовать Телескоп Джеймса Уэбба — один из самых мощных астрономических инструментов, — для исследования атмосферы TOI-6894b. Анализ состава газов, их распределение и наличие возможных следов формирования из нестабильных дисков помогут сделать более точные выводы о происхождении этой планеты.
Обнаружение подобной планеты ставит под сомнение устоявшиеся догмы и показывает, что модели формирования планет требуют пересмотра. Этот случай становится важным штрихом к картине, расширяющей наши представления о диапазоне возможных систем, — ведь в нашей Галактике большинство звезд — именно такие низкомассивные объекты.
Что говорит наука о масштабах этой находки?
- Более 75% звезд в Млечном Пути — это красные карлики с низкой массой и светимостью, ранее считавшиеся малоперспективными для «гигантских» планет.
- Обнаружение TOI-6894b показывает, что такие планеты могут быть гораздо распространеннее, чем предполагалось, — и это означает, что их численность в галактике должна пересматриваться.
- Если подобные гигантские планеты встречаются у звезд с минимальной массой, то их образование требует новых теоретических моделей, охватывающих более широкий спектр условий.
Выводы и вызовы для науки
Открытие гигантской планеты вокруг низкомассивной красной звезды является не только ласточкой в исследовании экзопланет, но и мощным стимулом для развития новых теорий о формировании системы. Наука сталкивается с необходимостью пересмотра классических моделей и поиска ответов на вопросы о том, как именно в условиях недостатка материала могут появляться такие огромные объекты.
В будущем ученые планируют углубиться в исследования атмосферных слоев TOI-6894b, создавая более точные модели его происхождения. Для этого будет использоваться не только телескоп Джеймса Уэбба, но и ряд наземных обсерваторий, что поможет составить полную картину о формировании и эволюции подобных систем.
Открытие подчеркивает бесконечное разнообразие космоса и напоминает, что границы наших знаний постоянно расширяются. Время новых открытий и переоценки теорий приближается, а история с планетой TOI-6894b — только первый звоночек в этом процессе.