Ново откритие разклаща класическия модел за раждането на планетите

Международен екип от астрономи откри далечна планетна система, която поставя под съмнение една от най-приетите идеи за начина, по който се формират планетите, пише ScienceDaily.

В повечето наблюдавани системи в Млечния път учените виждат сходна структура: малки, скалисти планети обикалят близо до своята звезда, а големи газови гиганти – на по-голямо разстояние. Нашата Слънчева система следва този модел – вътрешните планети Меркурий, Венера, Земя и Марс са изградени основно от скали и метали, докато Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун са доминирани от дебели газови слоеве.

Това разположение се обяснява с водещата теория за планетообразуването. Младите звезди излъчват силна радиация, която може да „издуха“ газовете от близките зараждащи се планети, оставяйки след себе си твърди, скалисти светове. По-далеч от звездата по-ниските температури позволяват задържане на плътни атмосфери и формиране на газови гиганти.

Система, която нарушава правилото

Новооткритата система около звездата LHS 1903 не следва този сценарий. Откритието, публикувано в списание Science, е свързано с малка и слаба червена джудже-звезда, по-хладна и по-малко масивна от Слънцето.

Екипът, ръководен от проф. Райън Клутиер от университета „Макмастър“ и проф. Томас Уилсън от Университета на Уоруик, комбинира данни от наземни и космически телескопи. Първоначално са идентифицирани три планети – вътрешна скалиста и две богати на газ, наподобяващи по-малки версии на Нептун – конфигурация, съответстваща на стандартните очаквания.

След години допълнителни наблюдения обаче се появява неочакван обрат. Нови измервания от спътника CHEOPS на Европейската космическа агенция разкриват четвърта планета – LHS 1903, която обикаля най-далеч от звездата. Изненадващо, тази външна планета изглежда скалиста.

„Виждали сме този модел – скалисти планети отвътре и газови отвън – в стотици системи. Откриването на скалиста планета във външната част на система ни кара да преосмислим времето и условията, при които могат да се формират скалисти светове“, казва Клутиер.

Отхвърлени обяснения

Изследователите разглеждат няколко възможни сценария. Те проверяват дали масивен сблъсък е могъл да отнеме атмосферата на планетата или дали планетите са разменили позициите си с течение на времето. Подробни компютърни симулации и анализ на орбитите обаче изключват тези варианти.

Вместо това резултатите насочват към по-неочаквана идея – планетите в тази система може да не са се формирали едновременно, а последователно, при променящи се условия около звездата.

Нов сценарий - „отвътре навън“

Стандартните модели предполагат, че планетите се раждат в протопланетен диск – въртящ се облак от газ и прах около млада звезда. В него почти едновременно се образуват няколко „зародиша“, които в рамките на милиони години се развиват в планети с различен размер и състав.

Структурата на системата около LHS 1903 обаче подсказва различен път – т.нар. формиране „отвътре навън“. Според този сценарий планетите се появяват последователно, а условията в момента на окончателното им формиране определят дали ще бъдат газови или скалисти.

Това би могло да обясни необичайния характер на LHS 1903 e – към момента на нейното формиране голяма част от газа в протопланетния диск може вече да се е разсеял, оставяйки твърде малко материал за изграждане на плътна атмосфера.

Според учените откритието повдига по-широк въпрос – дали тази система е изключение или първи пример за модел, който тепърва ще бъде разпознат.

С усъвършенстването на телескопите и методите за наблюдение астрономите все по-често откриват системи, които не приличат на нашата и не се вписват в утвърдените теории.

„Всяка нова система добавя още една частица към нарастващата картина на планетното разнообразие – картина, която ни принуждава да преосмислим процесите, оформящи световете в галактиката“, заключават изследователите.