Европейская миссия CHEOPS обнаружила редкую внесолнечную систему из шести планет
После многолетних исследований спутник CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) Европейского космического агентства обнаружил и охарактеризовал редкую внесолнечную систему, состоящую из шести экзопланет. Они вращаются вокруг звезды HD110067, расположенной примерно в 100 световых годах от нас в северном созвездии Волосы Вероники.
Помимо того, что система с таким большим количеством планет встречается крайне редко, HD110067 обладает еще одной важной особенностью. Данные CHEOPS о конфигурации орбит планет указывают на то, что система практически не изменилась с момента своего образования более миллиарда лет назад.
В 2020 году спутник NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) обнаружил провалы в яркости звезды, свидетельствующие о транзитах ее планет. Предварительный анализ выявил две возможные планеты: одна завершила свою орбиту за 5 642 земных дня, вторую определить не удалось.
История наблюдений
В 2022 году TESS снова наблюдал за той же звездой. Анализ объединенных данных исключил предыдущую интерпретацию, но подтвердил наличие двух разных планет. Однако данные были недостоверными и сложными для интерпретации. Поэтому Рафаэль Луке из Чикагского университета и его коллеги решили использовать CHEOPS.
С помощью CHEOPS исследователи подтвердили наличие третьей планеты в системе, а также обнаружили, что она и две другие, уже идентифицированные с помощью TESS, находятся в орбитальном резонансе. На практике крайняя планета проходит по орбите за 20 519 земных дней, что примерно в полтора раза больше орбитального периода следующей планеты, составляющего 13 673 дня. Это, в свою очередь, почти в 1,5 раза больше орбитального периода внутренней планеты, составляющего 9 114 дней.
Ученые рассчитали другие орбитальные резонансы и объединили их с необъяснимыми данными TESS. Таким образом, они обнаружили еще три планеты, подтвердив, что HD110067 - богатая планетарная система в резонансной конфигурации. Все планеты меньше Нептуна.
Когда ближайшая к звезде планета делает три полных оборота вокруг нее, вторая совершает ровно два оборота за то же время. Это называется резонансом 3:2. Шесть планет образуют резонансную цепочку в парах 3:2, 3:2, 4:3 и 4:3, в результате чего ближайшая планета совершает шесть оборотов, а крайняя — один.
Почему эта система так важна?
Резонансные системы очень важно находить, потому что они рассказывают астрономам об их формировании и последующей эволюции. На самом деле планеты вокруг звезд, как правило, всегда формируются в резонансе. Затем, с течением времени, они могут быть легко возмущены. Очень массивная планета, близкое столкновение с проходящей мимо звездой или гигантский удар могут нарушить резонансное равновесие.
Поэтому многие из известных на сегодняшний день многопланетных систем не находятся в резонансе, но, похоже, достаточно близки к нему, чтобы быть в резонансе в период, близкий к их формированию. Многопланетные системы, сохранившие резонанс, встречаются редко — по оценкам ученых, всего 1%.
Из всего трех известных шестипланетных резонансных систем эта — вторая, обнаруженная миссией CHEOPS, причем всего за три года. Первой была TOI-178. HD110067 - самая яркая из известных систем с четырьмя и более планетами. Кстати, все эти планеты меньше Нептуна и, вероятно, имеют расширенные атмосферы, что делает их идеальными кандидатами для изучения состава их атмосфер с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба и будущих телескопов ЕКА ARIEL и PLATO.