Phys.org: удаленная система LHS 1903 ставит под сомнение классическую схему формирования планет
Международная группа астрономов обнаружила удаленную планетную систему, которая бросает вызов давним теориям формирования планет. В большинстве известных систем наблюдается характерная картина: ближе к звезде расположены каменистые планеты, а дальше — газовые гиганты. Солнечная система также следует этому правилу: Меркурий, Венера, Земля и Марс состоят преимущественно из камня и железа, тогда как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун в основном газовые.
Эту схему обычно объясняют базовой теорией формирования планет: сильное излучение звезды уносит газ у близких планет, оставляя «голые» каменистые тела. В более далеких, холодных областях толстые атмосферы сохраняются, и там формируются газовые планеты.
Но новая система у звезды LHS 1903 нарушает это правило. Результаты опубликованы в журнале Science.
LHS 1903 — красный карлик, меньший и более тусклый, чем Солнце. Команда под руководством профессора Райана Клаутье (McMaster University) и профессора Томаса Уилсона (University of Warwick) использовала наземные и космические наблюдения, чтобы выявить и классифицировать три планеты у LHS 1903. Картина выглядела ожидаемо: одна внутренняя каменистая планета и две газовые, похожие на мини-Нептуны.
Однако после многолетней работы по уточнению параметров этих трех планет новые данные спутника CHEOPS Европейского космического агентства показали неожиданное: четвертая планета LHS 1903 e, самая удаленная от звезды, по признакам выглядит каменистой.
«Мы видели этот паттерн — каменистые внутри, газовые снаружи — в сотнях планетных систем. Но теперь открытие каменистой планеты во внешней части системы заставляет пересматривать сроки и условия, при которых могут формироваться каменистые миры», — говорит Клаутье, доцент кафедры физики и астрономии.
Исследователи проверили несколько объяснений: могла ли планета потерять атмосферу после сильного удара, менялся ли порядок планет со временем. Численные моделирования и орбитальный анализ, как отмечают авторы, не подтвердили эти версии.
Анализ команды указывает на более необычную возможность: планеты в системе LHS 1903 могли формироваться не одновременно, а последовательно, в разных условиях по мере эволюции системы.
Согласно текущим моделям, планеты возникают в протопланетном диске — смеси газа и пыли, где несколько зародышей могут формироваться примерно в одно время. За миллионы лет они эволюционируют в полноценные планеты разного размера и состава.
Но необычная архитектура LHS 1903 может указывать на другой механизм — так называемое формирование «изнутри наружу» (inside-out), при котором планеты формируются по очереди. Их итоговый состав определяется локальными условиями в момент финальной сборки: будут ли они газонасыщенными или каменистыми.
Эта модель объясняет, почему LHS 1903 e отличается от соседних планет: к моменту ее формирования диск вокруг звезды мог уже потерять значительную часть газа, необходимого для образования плотной атмосферы.
«Необычно видеть каменистый мир в среде, где, казалось бы, такой исход маловероятен. Это ставит под вопрос предпосылки, заложенные в наши текущие модели», — говорит Клаутье. По его словам, открытие поднимает более широкий вопрос: является ли LHS 1903 редкой аномалией или ранним примером более общего явления, которое наука только начинает замечать.
«По мере того как телескопы и методы обнаружения становятся точнее, мы все лучше находим системы, не похожие на нашу и не соответствующие давним теориям», — отмечает он.
«Каждая новая система добавляет еще одну точку к общей картине разнообразия планет и заставляет пересматривать процессы, формирующие миры в нашей галактике».
В материале также приведена ссылка на научную публикацию: Thomas G. Wilson et al., Gas-depleted planet formation occurred in the four-planet system around the red dwarf LHS 1903, Science (2026), DOI: 10.1126/science.adl2348.