Астрономы узнали, где рождаются самые горячие планеты Вселенной

Многие "горячие юпитеры", самые "адские" планеты Галактики и Вселенной, возникают прямо у окрестностей светила, а не только мигрируют туда впоследствии, как считали раньше 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, и поэтому в атмосферах таких планет царят действительно адские температуры – около 1000-1300 градусов Кельвина.

Открытие первых "горячих юпитеров", как отмечают Батыгин и его коллега Элизабет Бейли (Elizabeth Baily), стало большой неожиданностью для ученых, начавших спорить о том, 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 планетолог.

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 и 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", что говорит о том, 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.