Астрономы узнали, где рождаются самые горячие планеты Вселенной

Многие «горячие юпитеры», самые «адские» планеты Вселенной, возникают прямо в окрестностях светила, а не только мигрируют туда впоследствии, как ранее считали ученые. К такому выводу пришли планетологи, опубликовавшие статью в электронной библиотеке arXiv.org.

«Наши расчеты показывают, что хотя бы часть «горячих юпитеров» должна была сформироваться на том же месте, где они сейчас находятся. Конечно, это не исключает возможности их миграций в принципе, но говорит о том, что подобные события, считавшиеся раньше нормой, на самом деле происходят крайне редко», — пишет Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США).

«Горячими юпитерами» астрономы называют разогретые газовые гиганты, которые удалены от своих звезд всего на 2,2-75 миллионов километров (в Солнечной системе даже Меркурий подходит к звезде не ближе, чем на 46 миллионов километров), поэтому в атмосферах таких планет царят действительно адские температуры — около 1000 градусов Цельсия.

Открытие первых «горячих юпитеров», как отмечают Батыгин и его коллега Элизабет Бейли (Elizabeth Baily), стало большой неожиданностью для ученых, начавших спорить, как и где возникают подобные планеты.

«Солнечная система долгое время была для нас единственным примером того, как выглядит планетная система и как она может формироваться. К примеру, мы долгое время считали, опираясь на массы Меркурия и других внутренних миров, что крупные планеты не могут формироваться в ближайших окрестностях звезд. «Горячие юпитеры» не вписывались в эту картину», — продолжает ученый.

Сегодня многие планетологи считают, что эту аномалию можно объяснить при помощи того же механизма, который описывает рождение планет-гигантов Солнечной системы. «Горячие юпитеры», как и их холодный тезка, должны были родиться в холодной части протопланетного диска и позже мигрировать в сторону звезды в результате гравитационных взаимодействий с другими «зародышами» планет.

Последние наблюдения за формирующимися звездами и протопланетными дисками, противоречащие этой идее, заставили Бейли сформулировать альтернативную теорию, в рамках которой «горячие юпитеры» могут формироваться непосредственно рядом со звездой.

Их «зародышами», как отмечает планетолог, выступают десятки и сотни «суперземель» — крупных каменистых объектов, чья масса превышает земную, возникающих внутри первичной туманности в первые мгновения жизни светила. Почти все из них впоследствии будут выброшены за пределы звездной системы, однако некоторые при этом обладают достаточно большой массой, чтобы быстро собрать все окружающие запасы газа и пыли и превратиться в газового гиганта.

Как выяснили Батыгин и Бэйли, у планет, возникших подобным образом, будет сразу несколько отличительных черт, позволяющих отделить их от «горячих юпитеров» — мигрантов. В частности, их масса будет особым образом связана с тем, в какой точке орбиты они находятся. Вдобавок многие из них должны вращаться вокруг светила не в одиночестве, а в компании одной или нескольких «суперземель».

Подобными чертами, по словам планетологов, обладает весомая часть из уже открытых «горячих юпитеров». Вполне вероятно, что они родились не на окраинах протопланетных дисков, а непосредственно рядом со светилами. Это, в свою очередь, указывает на то, что далеко не все планетарные семьи возникают так же, как Солнечная система, что усложнит оценку их обитаемости и поиски внеземной жизни.