Издание Cosmo Science сообщает, что экзопланета TOI-4507 b стала серьезным исключением, бросающим вызов основополагающим моделям формирования планет и орбитальной эволюции. Детальное описание этого инопланетного мира рисует причудливую картину.
«Пухлый Юпитер»
TOI-4507 b — это не просто другая экзопланета; это космический парадокс: разреженный, невероятно раздутый газовый гигант, вращающийся на удивительно большом расстоянии от своей молодой звезды, при этом двигаясь по орбите, почти перпендикулярной собственной плоскости вращения звезды. Открытие было сделано с использованием данных спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), также применялся спектрограф HARPS для измерения массы планеты.
Объединенные данные выявили мир с радиусом примерно в 1,3 раза больше Юпитера, но с массой в пять раз меньше. Таким образом, перед нами экзопланета с исключительно низкой плотностью, сравнимой с плотностью пенопласта.
Как могла сформироваться такая экзопланета
«Когда мы рассчитали плотность, нам пришлось перепроверять данные. Это колоссальный, раздутый мир, настоящий гигант, весом с перышко», - отметили ученые.
Образование экзопланет класса «Раздутые Юпитеры» часто объясняют механизмами, которые обеспечивают дополнительной энергией их недра. Для экзопланет, вращающихся очень близко к своим звездам, это объясняется приливным нагревом или интенсивным звездным излучением. Однако для TOI-4507 b это объяснение не работает. Планета вращается вокруг своей звезды на значительном расстоянии, приблизительно 0,3 астрономических единиц. На таком расстоянии необходим мощный внутренний источник тепла. Одна из версий заключается в том, что планета все еще охлаждается и сжимается с момента своего первоначального образования, процесс, который занимает миллиарды лет. Молодость экзопланеты TOI-4507 делает это объяснение убедительным. Другая теория предполагает наличие приливных сил от возможного, пока еще не обнаруженного, массивного компаньона в системе.
Молодая звезда и возможность аккреции
Возраст родительской звезды TOI-1507 b, TOI-4507 оценивается всего в 300 млн лет. Солнцу, напомним, 4,6 млрд лет.
Наличие полностью сформировавшейся газовой планеты-гиганта на значительном орбитальном расстоянии на столь раннем этапе развития звездной системы ставит под сомнение модели формирования планет, основанные на аккреции в ядре. Эта теория утверждает, что планеты формируются в результате медленного, постепенного накопления пыли и газа в протопланетном диске. «Обнаружить газового гиганта такого размера и на таком орбитальном расстоянии вокруг столь молодой звезды — все равно что обнаружить взрослого человека в детском саду», - говорят ученые.
Странная орбита
Однако самым поразительным фактом является наклон орбиты TOI-4507 b. В большинстве звездных систем, включая нашу, планеты образуются из вращающегося, сплющенного диска из газа и пыли, в результате чего их орбиты примерно совпадают с направлением вращения звезды. Экзопланета TOI-4507 b демонстрирует совершенно иное поведение — ее орбита наклонена под углом примерно в 87 градусов, почти перпендикулярно. Экзопланета вращается над полюсами звезды по полярной орбите, конфигурация, которая встречается исключительно редко.
Изображение: экзопланета, by NASA Hubble Space Telescope on Unsplash