Ученые выяснили, что большинство планет в нашей галактике рождаются «раздутыми»

Как растут и формируются планеты? Этот вопрос становится особенно интересным, когда речь идет о суперземлях и мини-нептунах — самых распространенных типах планет в нашей Галактике.

Парадокс в том, что в Солнечной системе таких миров нет, поэтому изучать их приходится издалека. Астрономам впервые удалось понаблюдать за тем, как эти планеты меняются прямо на глазах.

Ученые проследили за четырьмя молодыми экзопланетами в системе V1298 Тельца. Их звезде всего 20 миллионов лет — если перевести космические мерки в человеческие это младенец пятимесячного возраста. Сами планеты сейчас имеют радиус в 5–10 раз больше земного, но их масса всего в 5–15 раз превышает массу Земли. Это значит, что плотность вещества таких планет буквально сравнима с пенопластом.

Такая необычная «воздушность» объясняется тем, что жар и свет молодой звезды заставляют атмосферы планет колоссально расширяться. В результате планеты теряют огромные объемы газа, и со временем им предстоит сжаться, превратившись в миры размером примерно между Землей и Нептуном. Ученые давно предполагали, что молодые планеты проходят через стадию «младенческой пухлости», но этот процесс впервые удалось увидеть и задокументировать.

Ученые обнаружили, что экзопланеты рождаются «раздутыми», а потом постепенно «худеют», теряя атмосферу и уплотняя свое вещество.Источник: Hi-Tech Mail

«Эти планеты уже прошли через драматическую трансформацию, быстро потеряв большую часть своих первоначальных атмосфер и остыв быстрее, чем предсказывают стандартные модели, — говорит профессор Джеймс Оуэн из Имперского колледжа Лондона. — Но они все еще эволюционируют. В течение следующих нескольких миллиардов лет они продолжат терять атмосферу и значительно сожмутся».

Открытие стало возможным благодаря удаче и упорству. Планеты удалось наблюдать благодаря их транзитам — моментам, когда они проходят перед своей звездой и слегка затмевают ее свет. Размер затмения позволяет определить радиус планеты, а время — особенности ее орбиты.

Однако для двух внешних планет некоторые транзиты были пропущены, что оставляло большую неопределенность в их орбитах. Ученым пришлось перебрать сотни вариантов с помощью компьютерных моделей. Определив орбиты всех четырех планет, команда астрономов смогла рассчитать их массы по тому, как гравитация планет влияет друг на друга, слегка изменяя время транзитов.

Теперь, когда массы и размеры этих миров измерены, у ученых появились долгожданные подтверждения: молодые планеты действительно рождаются «раздутыми», а быстрые метаморфозы, происходящие с ними, помогают понять, как из газовой пелены появляются твердые миры, подобные нашей Земле.