Сім "неможливих" планет, які порушують закони Всесвіту

Астрономи на сьогодні змогли виявити понад 6000 екзопланет, або планет за межами Сонячної системи. Вважається, що у більшості зірок у Всесвіті є планети. Для розуміння масштабу, тільки в Чумацькому Шляху знаходиться від 200 до 400 мільярдів зірок. А у Всесвіті існують мільярди галактик. Деякі виявлені екзопланети змушують переглянути теорії формування планет, а є ті, яких узагалі не повинно існувати. Ось 7 "неможливих" планет, про які відомо астрономам, пише Science Focus.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Планета, занадто велика для своєї зірки

У 2025 році астрономи виявили планету TOI-6894 b і вона кидає виклик нашому розумінню процесу формування планет. Цей світ обертається навколо зірки класу червоний карлик, яка приблизно в 5 разів менша за Сонце. Але планета TOI-6894 b має майже такий самий розмір, як і Юпітер.

Це проблематичне поєднання, оскільки найкраща теорія формування планет свідчить, що дуже маленькі зірки не можуть мати дуже великі планети. І все ж TOI-6894 b існує.

Це не перша виявлена проблемна пара такого роду, але вона є рекордсменкою: зірка TOI-6894 — найменша з відомих, навколо якої обертається гігантська планета.

Два Сонця краще, ніж одне

Приблизно 50% зірок у Чумацькому Шляху перебувають у подвійних системах. Навколо однієї із зірок у системі може обертатися планета і не одна. Але планета 2M1510 (AB) b обертається навколо обох зірок у системі одночасно. Це само по собі незвично, адже на сьогоднішній день виявлено всього 16 подібних систем. Але це ще не все.

Це не просто подвійна система, це пара зірок, що не відбулися, відомих як коричневі карлики, і це дійсно велика рідкість. Було виявлено тільки одну подібну пару.

І це ще не все. Планета 2M1510 (AB) b перебуває на полярній орбіті. Це означає, що вона обертається під кутом 90° до площини, в якій обертаються коричневі карлики. Це перша у своєму роді виявлена система.

Світи, створені з попелу мертвої зірки

Першими екзопланетами, які виявили астрономи стали PSR B1257+12 b, PSR B1257+12 c і PSR B1257+12 d. Перші дві планети було виявлено в січні 1992 року, а третю було знайдено кілька років потому.

Усі три планети обертаються навколо так званої мертвої зірки — пульсара. Це нейтронна зірка з дуже швидким обертанням. Нейтронні зірки являють собою маленькі і дуже щільні об'єкти, які з'являються після смерті звичайних масивних зірок.

PSR B1257+12 b досі залишається планетою з найменшою масою з коли-небудь виявлених.

Як вважають астрономи, тільки 0,5% мертвих зірок мають планети. Це пов'язано з тим, що процес перетворення масивної зірки на нейтронну зірку настільки бурхливий, що практично немає шансів, що будь-які наявні планети змогли вижити.

PSR B1257+12 b, c і d, ймовірно, є результатом другого етапу формування планет. Це означає, що вони з'явилися вже після смерті масивної зірки з її матеріалу, який розсіявся космосом після вибуху наднової.

Сапфіровий дощ на киплячій планеті

У нашій галактиці існують планети, які називають гарячими Юпітерами. Ці планети отримали свою назву тому, що вони є газовими гігантами, як Юпітер, мають величезну температуру і дуже короткий орбітальний період. Простіше кажучи вони знаходяться дуже близько до своїх зірок, а тому такі гарячі.

Але планета WASP-121 b є надгарячим Юпітером, тому умови там ще більш екстремальні. По-перше, планета WASP-121 b обертається навколо своєї зірки трохи більше ніж за 24 години, але там немає зміни дня і ночі. Річ у тім, що планета завжди повернута до своєї зірки тільки однією стороною, а отже, у неї є постійний денний і нічний бік.

Значна різниця температур між двома півкулями, що досягає 1500 градусів Цельсія, призводить до швидкості вітру понад 16 000 км/год. На цій планеті досить жарко, щоб випаровувати залізо, алюміній і титан.

Хмари, що містять ці метали та їхні оксиди, можуть переноситися вітром з теплого денного боку на холодніший нічний, спричиняючи дощ із заліза і дорогоцінного каміння, включно із сапфірами.

Планета, де у вас може не бути дня народження

Якщо у вас є одна планета, що обертається навколо зірки, і в околицях немає абсолютно нічого іншого, ви, ймовірно, зможете отримати повне уявлення про систему, маючи достатньо даних спостережень. Ситуація ускладнюється, якщо додати ще одну планету, оскільки тепер ми маємо "задачу трьох тіл". Вона називається так тому, що перехід від двох до трьох небесних тіл у системі означає, що отримати повне рішення для їхніх орбіт за допомогою математичних рівнянь уже неможливо.

Але в більшості випадків можна отримати досить близьке значення. Якщо, звісно, дві планети не перебувають в особливому стані, званому резонансом середнього руху. Це означає, що періоди обертання планет дуже близькі, у співвідношенні, наприклад, 2:1 або 3:2, і це призводить до частих гравітаційних взаємодій між ними.

Як у випадку з планетою TOI-4504 c: вона перебуває в резонансі зі своїм сусідом, здійснюючи два оберти навколо своєї зірки на кожен оберт свого сусіда. Результатом цього є те, що тривалість року на планеті TOI-4504 c не фіксована. У цьому випадку тривалість року може відрізнятися на цілих 2,4%.

Якби таке сталося на Землі, то рік міг би відрізнятися за тривалістю на вісім днів у будь-який бік. Люди, які народилися наприкінці грудня, ніколи б не дізналися, буде в них день народження чи ні.

Як уже писав Фокус, нова теорія про приховані виміри переписує фізику. Автори теорії вважають, що приховані виміри можуть створювати масу. Ця передбачувана невидима структура простору-часу також могла б пояснити деякі з невирішених питань про прискорене розширення Всесвіту.