Астрономи виявили планетну систему, що обертається навколо невеликої, стародавньої зірки, яка, очевидно, суперечить загальноприйнятим теоріям формування планет. Замість типової схеми – кам’янисті світи ближче до зірки та газові гіганти далі – ця система, позначена як LHS 1903, має більші планети поблизу зірки та невеликий кам’янистий світ на зовнішньому краї. Ця несподівана структура ставить фундаментальні питання, як формуються планети навколо маломасивних зірок.
Аномалія: Планетарна Архітектура “Зсередини Зовнішньо”
Планетна система LHS 1903 містить принаймні чотири планети: три субнептуни (LHS 1903 b, c і d) і щільну, кам’янисту планету (LHS 1903 e) на зовнішній орбіті. Початкові спостереження вказували на дещо знайому схему, але високоточні дані із супутника CHEOPS Європейського космічного агентства виявили аномалію. Зовнішня планета, LHS 1903 e, являє собою голе, кам’янисте ядро, позбавлене щільної атмосфери, якої слід очікувати в більш холодних, віддалених областях, багатих на газ і льод.
Це значимо, оскільки сучасні моделі передбачають, що планети, що формуються далі від зірки, мають накопичувати суттєві газові атмосфери. Присутність кам’янистої планети на такій відстані говорить про те, що процес формування був різко відмінним від передбачуваного.
Формування з Дефіцитом Газа: Нова Гіпотеза
Щоб пояснити цю незвичайну структуру, команда запропонувала механізм формування з дефіцитом газу. Ця теорія передбачає, що планети формувалися послідовно, починаючи з тих, що ближче до зірки. У міру старіння зірки навколишній газ та пил розсіювалися, залишаючи менше ресурсів для зростання зовнішніх планет. Зовнішня планета, LHS 1903 e, повільно утворилася з кам’янистих уламків, що залишилися, в середовищі з нестачею газу, що призвело до її невеликого розміру і відсутності атмосфери.
Моделювання підтверджує цю гіпотезу, хоча інші сценарії – такі як втрата атмосфери внаслідок зіткнення – не можуть бути повністю виключені. Стабільність планетних орбіт також зміцнює довіру моделі послідовного формування.
Наслідки для досліджень Екзопланет
Відкриття LHS 1903 має ширші наслідки для розуміння формування планет, особливо навколо M-карликів, які є найпоширенішим типом зірок у Чумацькому Шляху. Ця система може надати природну лабораторію для вивчення “долини радіусу” – розриву у розподілі розмірів між кам’янистими та газоподібними екзопланетами.
Спостерігаючи за планетами, що обертаються навколо однієї зірки, астрономи можуть контролювати такі змінні, як вік і склад зірки, що дозволяє більш точно визначати історію формування планет. Подальші спостереження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба матимуть вирішальне значення для аналізу атмосфер планет та уточнення цих моделей.
“Виявлення більшої кількості подібних систем дійсно допоможе нам уточнити та обмежити моделі формування планет у найближчому майбутньому.”
Планетна система LHS 1903 є ключовим кроком на шляху до більш повного розуміння того, як еволюціонують планетні системи, кидаючи виклик усталеним припущенням і відкриваючи нові напрямки для досліджень.
