«Новонароджена» планета все ще світиться від тепла свого формування

Астрономи відкрили планету, якій всього 3 мільйони років – дитинку в планетних термінах. Названа IRAS 04125+2902 b, це наймолодша планета, відкрита за допомогою звичайних методів виявлення. Планету помітила група вчених під керівництвом Медісона Г. Барбера, аспіранта Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл.

Щоб зрозуміти розташування новонародженої планети, ми повинні здійснити метафоричну подорож на 430 світлових років від нас до молекулярної хмари Тельця. Це активний зоряний розплідник, де містяться сотні новонароджених зірок, що робить його головною ціллю для астрономів. За словами дослідників, молодий світ все ще світиться від розпалу свого формування, оскільки продовжує еволюціонувати.

Молоді планети зазвичай приховані

Молекулярна хмара Тельця надає важливу інформацію про формування та еволюцію молодих зірок. Однак коли мова заходить про планети в цьому зоряному розпліднику, це все одно, що намагатися прочитати закриту книгу. Такі інструменти, як Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), які працюють на методі транзиту, залежать від чіткої лінії видимості для виявлення планет. Ці телескопи спостерігають за провалом у світлі зірок, коли планета перетинає обличчя своєї зірки. Але коли є обструктивні уламкові диски, потенційно транзитні планети залишаються прихованими.

Щасливе відкриття новонародженої планети

За вдалого повороту подій зовнішній диск уламків, що оточує планету, деформується, роблячи молодий світ видимим для TESS. Але чому сталася ця деформація? Можливо, планета просто наблизилася до своєї зірки, через що вона відхилилася від орієнтації зовнішнього диска. З Землі ми бачимо ребро орбіти планети, тоді як зовнішній диск виглядає лицьовою стороною. Але для цього в системі потрібен інший (досить великий) об’єкт, якого ми ще не виявили.

Зоряний супутник: друг чи ворог?

Сонце системи має далекий зоряний компаньйон, який може бути причиною викривлення. Однак орбіта цього компаньйона збігається з планетою та її материнською зіркою. Зазвичай таке вирівнювання має приштовхувати диск ближче до системи, а не від неї. Отже, це не зовсім пояснює викривлення. Інша можливість передбачає відсутність зірки-компаньйона взагалі. Жваві зоряні ясла, такі як Молекулярна Хмара Тельця, можуть спричинити деформацію диска через «дощі» падаючого матеріалу. Наразі незрозуміло, чи є такі деформовані або зламані диски поширеними явищами чи ні.

Можливо, міні-Нептун або супер-Земля

Поєднавши вимірювання транзиту TESS із методом коливання, вчені дізналися більше про новонароджену планету. Цей метод виявляє зміни у світлі зірок через гравітаційне притягування планети до її зірки. Маса планети становить приблизно третину маси Юпітера, але має подібний діаметр. Це означає меншу щільність і, ймовірно, розширену атмосферу. Це може виявитися «міні-Нептун» або скеляста «супер-Земля», які обидва часто зустрічаються в Чумацькому Шляху, хоча їх немає в нашій Сонячній системі.

Наслідки для формування планет

Спостереження IRAS 04125+2902 b пропонує безцінне розуміння нашого розуміння формування та міграції планет. Унікальні обставини, що оточують цю планету, зокрема потенційне викривлення диска та можливість спостереження транзиту на близькій відстані, ставлять під сумнів існуючі теоретичні моделі.

Традиційні погляди припускають, що міграція планет відбувається поступово під впливом динаміки протопланетного диска. Проте спостережувана деформація вказує на те, що зовнішні сили або швидка внутрішня міграція можуть відігравати більш істотну роль, ніж передбачалося раніше. Це відкриття спонукає астрономів переоцінити, як планети можуть універсально розвиватися в різних умовах навколишнього середовища, просуваючи вперед наше розуміння складних планетних систем.

Майбутні спостереження молодої планети

Незвичайні характеристики IRAS 04125+2902 b роблять його найкращим кандидатом для подальшого дослідження. Майбутні місії, оснащені передовою телескопічною технологією, можуть допомогти прояснити динаміку його середовища та розкрити природу будь-яких потенційних об’єктів поблизу, які впливають на структуру диска.

Наприклад, телескопи нового покоління з вищою роздільною здатністю могли б отримувати більш детальні зображення, пропонуючи чіткіше розуміння орієнтації диска та будь-яких заважаючих впливів.

Крім того, порівняння IRAS 04125+2902 b з іншими молодими екзопланетами в подібних зоряних яслах може допомогти експертам визначити, чи є така взаємодія планети та диска надзвичайною чи поширеною у космосі. Постійне спостереження матиме вирішальне значення для вивчення цих загадкових обставин і розширення наших знань про ранню планетарну еволюцію. Дослідження опубліковано в журналі Nature.