Необычная экзопланета, которой не должно быть
Астрономы обнаружили огромную планету, вращающуюся вокруг маленькой звезды. Масса планеты намного больше, чем предсказывают современные теоретические модели. Она находится на расстоянии 30 световых лет от Земли и имеет массу почти вдвое большую, чем Юпитер.
Как и наша солнечная система, существуют миллионы планет, вращающихся вокруг различных типов звезд. На сегодняшний день астрономы обнаружили более 4000 таких экзопланет (планет за пределами нашей солнечной системы).
Однако только 10% обнаруженных экзопланет вращаются вокруг карликов M-типа (массы которых меньше 0,6 солнечных масс), несмотря на тот факт, что карлики M-типа являются наиболее многочисленным звездным типом в галактике.
Недавно исследовательская группа в обсерватории на юге Испании сделала удивительное открытие - они обнаружили массивную планету, вращающуюся вокруг маленькой звезды. Масса планеты намного больше, чем предсказывают современные теоретические модели. Другая группа ученых из Университета Берна проанализировала процесс формирования этой необычной экзопланеты.
Исследовательский консорциум под названием CARMENES обнаружил эту загадочную экзопланету. CARMENES состоит из 10 центров и университетов в Испании и Германии с целью проектирования, разработки и эксплуатации большого телескопа для обнаружения планет вокруг самых маленьких звезд.
Таинственная планета была обнаружена инфракрасным спектрографом, установленным в обсерватории Калар Альто на высоте 2,1 км на юге Испании.
GJ 3512 планетная система
Звезда (красный карлик) под названием GJ 3512 содержит только 10% от общей массы Солнца. Несмотря на свою низкую массу, вокруг звезды вращается массивная планета.
Согласно современным теоретическим моделям, такие маленькие звезды должны вращаться только вокруг планет размером с Землю или в 10 раз более массивных, чем Земля. Однако обнаруженная в этом случае планета имеет массу почти вдвое большую, чем Юпитер.
Эта экзопланета (названая GJ 3512b) находится на расстоянии 30 световых лет от Земли. Он как минимум вдвое массивнее небесных тел, рассчитанных по теоретическим моделям для звезд малой массы. Более конкретно, он имеет минимальную массу 0,46 массы Юпитера и эксцентричную 204-дневную орбиту.
Как она могла сформироваться?
Наблюдения показывают, что GJ 3512 постоянно перемещался к Земле и от нее. Это происходит, когда спутник имеет большую массу. Команда проанализировала возможные условия формирования этой загадочной экзопланеты.
Они смоделировали эволюцию планет, которая показала, что вокруг маленьких звезд могут образовываться многочисленные маленькие планеты. - прекрасный пример такой планетной системы.
В отличие от GJ 3512, Trappist-1 имеет 7 планет с массами, меньшими или равными массе Земли. Большинство теоретических моделей согласны с этим наблюдением, но это не так с GJ 3512. Новая модель (разработанная в этом исследовании) также предполагает, что такие маленькие звезды не должны иметь планет-гигантов.
Однако неудача модели может быть объяснена процессом формирования планет. Как правило, планеты формируются в «восходящем процессе», в котором их маленькие тела постепенно превращаются в большие массы, приобретая частицы пыли на орбите вокруг центральной протозвезды.
GJ 3512b мог сформироваться по другому сценарию, который называется механизмом гравитационного коллапса. В этом случае астрономический объект разрушается под действием собственной силы тяжести. Его материя направлена внутрь к центру тяжести. Это можно назвать «нисходящим процессом».
У объяснения все еще есть несколько проблем. Если планета была достаточно массивной, чтобы стать нестабильной из-за собственной гравитационной силы, почему она не продолжала расти и приближаться к звезде?
В ближайшем будущем это открытие поможет нам лучше понять, как планеты на самом деле формируются вокруг таких звезд.