Три самые непонятные для науки звёздные системы

Три самые непонятные для науки звёздные системы

Астрономы изучают экзопланеты уже более 25 лет, а нашу Солнечную систему – многие столетия. Как может показаться, они довольно неплохо представляют, согласно каким принципам и законам должны вращаться друг вокруг друга небесные тела. Как правило, всё начинается с огромного газового облака, которое медленно сжимается, образуя диск. Со временем внутри этого диска появляются планеты, астероиды и прочие объекты. Эта модель подтверждена бесчисленными наблюдениями, а в последнее время и компьютерными симуляциями. Однако иногда ученым приходится сталкиваться со звёздными системами, которые ставят их в тупик.

1. HR8799

Изображение HR 8799 с планетами HR 8799 e (справа), HR 8799 d (внизу справа), HR 8799 c (справа вверху), HR 8799 b (вверху слева), полученное в обсерватории Кека

Эта звезда находится в 129 световых годах от Земли. Вокруг неё вращаются четыре газовых гиганта. Об обнаружении последнего из них было объявлено в 2010 году, и его масса приблизительно в 7 раз больше, чем у Юпитера. Расстояние от этой планеты до звезды составляет 14.5 астрономических единиц, то есть она в четырнадцать с половиной раз дальше от своего светила, чем Земля от Солнца. В нашей системе она находилась бы где-то между Сатурном и Ураном, но для столь огромной планеты это сравнительно небольшое расстояние. Однако в самом этом факте ничего необычного нет. Интереснее то, что остальные три планеты находятся гораздо дальше.

Сегодня считается, что газовые гиганты формируются двумя способами. Первый – это аккреция. В этом случае вещество уплотняется и образует твердое ядро, гравитация которого затем в течение очень долгого времени наращивает плотную атмосферу, захватывая материал из космоса. Второй способ – это фрагментация, когда небольшие скопления газа быстро, приблизительно за 10000 лет, сжимаются в планеты. Однако ни одна из этих моделей не объясняет наличие в этой звёздной системе сразу четырёх газовых гигантов.


Изображение планет HR 8799 b, HR 8799 c и HR 8799 d, полученное телескопом Хейла

Аккрецией можно объяснить образование только ближней к звезде планеты. Остальные три находятся слишком далеко – газ, из которого состоит их атмосфера, рассеялся бы за то время, что образуется каменистое ядро. С другой стороны, фрагментация может объяснить появление лишь трёх внешних планет. В 14.5 АЕ газовый диск вокруг молодой ещё звезды был бы слишком горячим и двигался бы недопустимо быстро, чтобы уплотниться и сбиться в планету. И хотя есть вероятность того, что данная система образовалась в результате как аккреции, так и фрагментации, астрономы практически исключают её, поскольку, помимо прочего, все планеты здесь имеют приблизительно одинаковый размер.

А Вы смотрели:  Пропавшая треть Вселенной, похоже, найдена.

Без серьёзных исследований объяснить феномен HR8799 вряд ли возможно. Однако это не мешает учёным выдвигать гипотезы. В 2013 году была изучена атмосфера самой дальней от звезды планеты, в результате чего выяснилось, что в ней относительно мало кислорода. Это прямо указывает на аккрецию – по крайней мере, немного специфичную её разновидность. Учёные предполагают, что у этой планеты не каменное ядро, формирующееся медленно, а из водного льда, которое забирает кислород из газового диска. Такое ядро может образоваться быстрее и обрасти атмосферой раньше, чем рассеется газ.

2. 2MASS J2126-8140

Это планета, которая находится в 100 световых годах от нас. Она была обнаружена в 2009-ом, и сначала считалась планетой-сиротой, то есть такой, у которой нет звезды. Подобное иногда случается в жестоких просторах космоса. Затем, уже в 2016 году, этот объект рассмотрели внимательнее, и у беспризорницы обнаружился родитель. Движение 2MASS оказалось связано с крошечным красным карликом, и её орбита представляла собой нечто ранее не виданное. Планета находится на расстоянии почти в триллион километров от светила, что в 7000 раз больше дистанции от Земли до Солнца.


Планета 2MASS J2126 8140

Данная система никак не могла образоваться внутри одного газопылевого облака. Учёные до сих пор не понимают, как настолько далёкие объекты способны поддерживать хоть какие-то отношения, и как они вообще встретились. Однако, по мнению одного из исследователей, что установили взаимосвязь между этими объектами, какое-то случайное внешнее воздействие могло подтолкнуть звезду и планету, бывшую до этого сиротой, друг к другу в одном и том же направлении.

3. TRAPPIST-1


TRAPPIST-1 в представлении художника во время транзита двух из семи известных планет . Источник фото: https://wikimedia.org

Это, вероятно, одно из самых обсуждаемых открытий последнего времени. Холодный красный карлик TRAPPIST-1 находится на расстоянии 40 световых лет от Земли, и вокруг него на очень небольшом расстоянии вращаются семь планет земного типа. Все они ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу. Загадка здесь в том, почему они так плотно скучковались. Если они образовались в результате аккреции, то газопылевое облако, породившее их, было крайне плотным. Но в этом случае следовало бы ожидать также, что планеты будут гораздо крупнее. Есть вероятность, что этот выводок образовался дальше от звезды, и только потом мигрировал ближе, но этой гипотезе противоречит небольшой размер этих объектов.

А Вы смотрели:  Есть ли кольца у экзопланет?

В 2017 году астрономы из Амстердамского университета предложили своё объяснение. Они предположили, что изначально в направлении TRAPPIST-1 переместились очень маленькие обломки – размером с земную щебёнку. И уже из них образовались небольшие планеты. Эти небесные тела вызвали возмущения в находящемся вокруг них диске обломков, и эти силы заставили их переместиться туда, где они располагаются сейчас – раньше, чем они успели приобрести более внушительные размеры. Как и в предыдущих случаях, здесь нужны последующие наблюдения. Но как раз за исследованием TRAPPIST-1 дело наверняка не станет. Планеты этой звезды, как считается, могут быть пригодны для жизни, и являются приоритетными объектами научного изучения.


Экзопланеты. Открытие системы TRAPPIST-1.
Рассказывает Дмитрий Ионов – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Отдела исследований Солнечной системы Института астрономии РАН (ИНАСАН) . Источник видео: https://www.youtube.com

Эти три звездные системы заставили учёных внести коррективы в существующие сегодня модели. Общие же представления об образовании подобных групп взаимосвязанных небесных тел устояли и даже не очень изменились. В этом и заключается суть научных исследований. Каждое новое открытие, противоречащее имеющимся теориям, не становится концом света, не переписывает всё от начала и до конца. Иногда это означает, что не хватает лишь одного кусочка головоломки, и он станет на место, если понять, каким боком его повернуть. Естественно, иногда это сложно, особенно если недостающий кусочек находится на расстоянии в сотни световых лет. Но ведь это и делает необычайно интересным сам процесс научных исследований!

Text.ru - 100.00%

Поделиться ссылкой:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector