Группа астрономов под руководством Ольги Захожай из Главной астрономической обсерватории НАН Украины обнаружила гигантскую экзопланету, которая вращается вокруг солнцеподобной звезды HD 114082. Возраст планеты оценивается в 15 миллионов лет, что делает этот супер-юпитер самой молодой экзопланетой подобного вида, для которых удалось измерить радиус и массу, сообщает Институт астрофизики Общества Макса Планка, в котором работает группа астрономов.
Планета получила обозначение HD 114082 b. Ее радиус сопоставим с радиусом Юпитера, но ее масса в восемь раз превышает массу газового гиганта Солнечной системы. Это сочетание трудно согласуется с существующими представлениями о формировании планет. Вероятно, исследователям придется их пересмотреть, учтя необычно большое внутреннее ядро.
Астрономы уже открыли более 5000 экзопланет, 15% из которых – газовые гиганты с массой не ниже массы Юпитера. Теперь же группе астрономов удалось обнаружить экзопланету, которая их удивила.
«По сравнению с принятыми в настоящее время моделями, плотность HD 114082 b примерно в два-три раза превышает плотность молодого газового гиганта, возраст которого составляет всего 15 миллионов лет», - заявила Захожай.
Отмечается, что плотность HD 114082 b почти в два раза больше плотности Земли, что также удивительно. Земля – каменистая планета с железоникелевым ядром, Юпитер же состоит из водорода и гелия, которые являются самыми легкими веществами во Вселенной.
Исследователи также выяснили, что планета совершает оборот вокруг своей звезды за 111 дней и находится на расстоянии 0,5 астрономических единицы (среднее расстояние от Земли до Солнца) от нее.
«HD 114082 b в настоящее время является самой молодой из известных планет-гигантов с установленной массой и радиусом», — заявила Захожай. Планета может предоставить ученым новые сведения о том, как формируются газовые гиганты.
На сегодняшний день существуют две модели формирования гигантских планет, обе из которых предполагают их образование внутри газо-пылевого диска, располагающегося вокруг молодой звезды. Первый процесс, известный как «аккреция ядра», включает в себя накопление на первом этапе твердого ядра скального материала. Как только он достигает критической массы, его гравитационная сила притягивает окружающий газ, что приводит к аккреции водорода и гелия в неконтролируемом процессе с образованием гигантской планеты. Второй процесс, названный «нестабильностью диска», предполагает существование гравитационно нестабильных сгустков плотного газа, которые коллапсируют и превращаются в гигантскую планету без твердого ядра.
В этих моделях газ остывает с разной скоростью, определяя температуру молодых планет-гигантов. То есть, у планет может быть «холодный» или «горячий старт». Пока ученые считают предпочтительной модель аккреции с «горячим стартом». Но HD 114082 b противоречит этому предположению, она больше подходит под модель «холодного старта».
По сравнению с текущими моделями HD 114082 b слишком мала для своей массы. Это значит, что либо она обладает необычайно большим твердым ядром, либо модели неверны и недооценивают скорость, с которой газовые гиганты могут охлаждаться, либо и то, и другое.
Напомним, ранее астрономы из Главной астрономической обсерватории НАН Украины обнаружили пять экзокомет – комет, которые вращаются вокруг звезды в другой системе. Статья ученых опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics.