Учёные не смогли раскрыть тайну происхождения гигантской экзопланеты Бета Живописца b
Астрономы исследовали молодую газовую планету Бета Живописца b, которая считается одной из самых интересных экзопланет, обнаруженных методом прямого наблюдения. Новые данные показали, что разгадать тайну её происхождения пока не удалось.
Система звезды Бета Живописца находится примерно в 63 световых годах от Земли и имеет возраст около 23 миллионов лет. Вокруг неё сформировался крупный пылевой диск, в котором находятся как минимум три газовых гиганта, а самая массивная из них — Бета Живописца b — имеет массу около 11 масс Юпитера.
Планета была открыта в 2008 году и обращается вокруг своей звезды по широкой орбите, совершая один оборот примерно за 23 года. Для изучения её атмосферы астрономы использовали усовершенствованный инструмент GRAVITY+ на комплексе Very Large Telescope Interferometer.
Учёные хотели определить место рождения планеты внутри протопланетного диска. Для этого они изучили соотношение двух изотопов углерода в молекулах угарного газа — обычного углерода 12C и более тяжёлого изотопа 13C.
Считается, что такое соотношение может показать, где именно сформировалась планета. Если газовый гигант образовался за так называемой снеговой линией, где угарный газ превращается в лёд, он должен иметь другой химический состав, чем планеты, сформировавшиеся ближе к звезде.
Предыдущие наблюдения с помощью старой версии инструмента GRAVITY показали необычно низкое соотношение 12CO и 13CO. Это могло означать, что Бета Живописца b возникла далеко от звезды, а затем переместилась ближе к ней в процессе миграции через газопылевой диск.
Однако новые измерения с помощью GRAVITY+ дали более точный результат. Полученное соотношение изотопов оказалось значительно выше и соответствует условиям более тёплой внутренней части диска, где сейчас находится планета.
Исследователи также обнаружили возможные изменения яркости планеты, которые могут быть связаны с её быстрым вращением — один оборот вокруг своей оси занимает около 8,7 часа. Это может указывать на наличие облаков или химических процессов в атмосфере, но для подтверждения требуются дополнительные наблюдения.
Новые данные показали, что метод определения происхождения планет по соотношению изотопов углерода оказался менее надёжным, чем предполагалось. Аналогичные значения наблюдаются у многих молодых газовых гигантов, поэтому этот показатель не позволяет точно определить условия их формирования.
Учёные считают, что современные модели пока не учитывают некоторые важные процессы химии угарного газа в формирующихся планетных системах. Для раскрытия происхождения таких далёких газовых гигантов потребуются новые методы наблюдения и более совершенные инструменты.
Исследование в журнале Astronomy & Astrophysics.