Астрономы анализируют орбитальные свойства атмосферы шести экзопланет

Недавно обнаруженная Солнечная система с шестью подтвержденными экзопланетами и, возможно, седьмой, расширяет знания астрономов о формировании и эволюции планет, сообщает «phys.org».

Исследователи из Калифорнии поделились результатами обзора TESS-Keck, предоставив подробное описание экзопланет, вращающихся вокруг TOI-1136, карликовой звезды в галактике Млечный Путь, находящейся на расстоянии более 270 световых лет от Земли.

Исследование является продолжением первоначального наблюдения звезды и экзопланет в 2019 году с использованием данных спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite.

Этот проект обеспечил первую оценку масс экзопланет путем измерения временных вариаций транзита, меры гравитационного притяжения, которое планеты, вращающиеся вокруг них, оказывают друг на друга.

Астрономы смогли обнаружить небольшие изменения в движении звезд с помощью красного и синего смещения эффекта Доплера, что помогло им определить показания планетарной массы с беспрецедентной точностью.

Ученые считают, что TOI-1136 очень выгоден с исследовательской точки зрения, потому что, когда в системе есть несколько экзопланет, они могут контролировать эффекты эволюции планет, которые зависят от родительской звезды, и это помогает им сосредоточиться на отдельных физических механизмах, которые привели к тому, что эти планеты обладают теми свойствами, которые они имеют.

Когда астрономы пытаются сравнить планеты в разных солнечных системах, существует множество переменных, которые могут различаться в зависимости от различных свойств звезд и их расположения в разных частях галактики. Но наблюдение за экзопланетами в одной и той же системе позволяет изучать планеты, которые пережили подобную историю.

По звездным меркам TOI-1136 молода, ей всего 700 миллионов лет, что привлекает охотников за экзопланетами.
С юными звездами «трудно и особенно» работать, потому что они очень активны. Магнетизм, солнечные пятна и солнечные вспышки более распространены и интенсивны на этой стадии развития звезды, и возникающее излучение взрывает и формирует планеты, воздействуя на их атмосферы.

Подтвержденные экзопланеты TOI-1136, от TOI-1136 b до TOI-1136 g, классифицируются экспертами как «суб-Нептуны». Самый маленький из них более чем в два раза больше радиуса Земли, а другие в четыре раза больше радиуса Земли, что сопоставимо с размерами Урана и Нептуна.

Согласно исследованию, все эти планеты совершают оборот вокруг TOI-1136 менее чем за 88 дней, которые требуются Меркурию, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца на Земле. «Мы помещаем всю Солнечную систему в область вокруг звезды, настолько маленькую, что вся наша планетная система находится за ее пределами», - сказал соавтор исследования Пол Робертсон, адъюнкт-профессор физики и астрономии UCI.

Еще одним странным компонентом этой Солнечной системы является возможное, но не подтвержденное присутствие седьмой планеты. Исследователи обнаружили некоторые доказательства наличия еще одной резонансной силы в системе. Робертсон объяснил, что когда планеты вращаются близко друг к другу, они могут притягивать друг друга гравитационно.

«Когда вы слышите аккорд, сыгранный на пианино, и он звучит для вас хорошо, это потому, что между нотами, которые вы слышите, есть резонанс или даже интервал», — сказал он. «Орбитальные периоды этих планет расположены одинаково. Когда экзопланеты находятся в резонансе, притяжения каждый раз идут в одном и том же направлении. Это может оказать дестабилизирующее воздействие, а в особых случаях – сделать орбиты более стабильными».

Астрономам захотеть получить дополнительные знания, в частности, о составе планетарных атмосфер.

"Наличие такого большого количества планет среднего размера в одной системе действительно позволяет нам тестировать сценарии формирования. Я очень хочу узнать больше об этих планетах! Можем ли мы найти мир расплавленных камней, мир воды и мир льда в одной и той же Солнечной системе? Это почти как научная фантастика», - говорят авторы исследования.