Астрономы, возможно, разгадали происхождение самых любопытных планет во Вселенной — так называемых двойных горячих Юпитеров. Команда исследователей, стоящая за исследованием, надеется, что их открытие поможет найти больше этих редких планет.
Горячие Юпитеры — это внесолнечные планеты, или экзопланеты (планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы), представляющие собой раскалённые газовые гиганты размером с Юпитер или больше.
Они вращаются так близко к своим родительским звёздам, что год на них может длиться менее одного земного дня. Хотя горячие Юпитеры встречаются редко, вращаясь лишь вокруг 1% звёзд, ещё более редкими являются «двойные горячие Юпитеры».
Двойные горячие Юпитеры – это пары экзопланет, находящиеся в двойных звёздных системах (системах из двух гравитационно связанных звёзд), где по одной планете вращается вокруг каждой из звёзд-близнецов.
Это необычная конфигурация, и учёные давно стремились её расшифровать, поскольку, казалось, она бросает вызов теориям формирования планет. Новая команда астрономов считает, что у них есть ключ к этой загадке.
Они обнаружили, что нормальная, долгосрочная эволюция двойных систем может естественным образом приводить к образованию горячего Юпитера у каждой звезды.
Читайте: Экзопланеты класса «Суперземля» встречаются во Вселенной чаще, чем считалось
Танец звёзд и планет: механизм ZLK
Процесс, исследованный командой астрономов, известен как миграция фон Цайпеля-Лидова-Козаи (ZLK).
Эта теория предполагает, что с течением времени планеты с необычными орбитами или углами наклона орбит могут подвергаться гравитационному влиянию другого массивного объекта, что заставляет их мигрировать ближе к своей родительской звезде и становиться горячими Юпитерами.
Механизм ZLK (эффект фон Цайпеля-Лидова-Козаи) — это гравитационный эффект в системе из трёх тел, который может вызывать периодические изменения орбиты меньшего тела.
«Механизм ZLK — это своего рода танец, — говорится в заявлении руководителя группы, астронома Йельского университета Малены Райс. — В двойной системе дополнительная звезда может изменять и искривлять орбиты планет, заставляя их мигрировать внутрь».
«Мы показываем, как планеты в двойных системах могут претерпевать зеркальный процесс миграции, так что в итоге у обеих звёзд появляются горячие Юпитеры», — добавляет она.
В поисках идеальной пары: условия для формирования
Чтобы прийти к такому выводу, Райс и её коллеги провели серию симуляций эволюции двойных звёзд с двумя планетами.
Для этого они использовали вычислительный кластер Grace в Йельском центре исследовательских вычислений, а также данные из Архива экзопланет NASA и миссии Европейского космического агентства (ЕКА) по картированию звёзд Gaia (космическая обсерватория ЕКА, предназначенная для составления трёхмерной карты нашей Галактики).
«Имея правильный код и достаточную вычислительную мощность, мы можем исследовать, как планеты эволюционируют на протяжении миллиардов лет — движения, которые ни один человек не смог бы наблюдать в течение своей жизни, но которые всё же могут оставлять следы, доступные для нашего наблюдения», — сказала исследователь из Йеля Юроу Лю.
Неожиданным следствием исследования стало то, что оно делает модели формирования планет намного интереснее. «Мы ожидаем, что гигантские планеты формируются далеко от своих родительских звёзд, — сказала Лю. — Это делает горячие Юпитеры одновременно и доступными для изучения, и загадочными — и достойным объектом для исследования».
Что касается поиска новых двойных горячих Юпитеров, команда учёных предлагает пересмотреть двойные системы, в которых уже был обнаружен один горячий Юпитер. Единственная загвоздка: родительские звёзды должны находиться на расстоянии, которое не слишком мало и не слишком велико.
«Предложенный нами механизм работает лучше всего, когда звёзды находятся на умеренном расстоянии друг от друга, — объяснил член команды и исследователь Тайгер Лу. — Они должны быть достаточно далеко друг от друга, чтобы вокруг каждой звезды могли сформироваться гигантские планеты, но и достаточно близко, чтобы обе звезды могли влиять друг на друга в течение жизни системы».
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU