Музыка сфер: найдена самая гармоничная планетная система

Астрономам известно очень немного шестипланетных систем.
Иллюстрация NASA/Tim Pyle.

Расположение планет в системе HD 158259 заставляет вспомнить о музыке сфер.
Иллюстрация UNIGE/NASA.

Астрономы обнаружили систему из шести планет, расположенных в удивительном порядке. Каждой следующей требуется столько же времени на два оборота, сколько предыдущей – на три. Правда, от этого правила есть небольшие отклонения. Но этот факт интересует специалистов даже больше, чем "идеальность" наблюдаемой системы. Ведь подобные неправильности могут рассказать историю формирования этой и других планетных систем.

Открытие описано в научной статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Астрономы из Обсерватории Верхнего Прованса наблюдали звезду HD 158259 в течение семи лет, получив около 300 образцов её спектра. Терпение учёных было вознаграждено: у этого светила было обнаружено шесть планет.

Самый близкий к звезде мир – суперземля с массой примерно вдвое больше земной. Её также наблюдал орбитальный телескоп TESS, что позволило определить её радиус: 1,2 земного. Остальные небесные тела тяжелее Земли примерно вшестеро и относятся к классу мининептунов.

Всё семейство проживает весьма компактно: даже самая внешняя из шести экзопланет системы находится в 2,6 раза ближе к светилу, чем Меркурий к Солнцу. Полный оборот вокруг HD 158259 эти планеты делают за 2,7, 3,4, 5,2, 7,9, 12 и 17,4 земных суток, соответственно.

Человечеству известно почти семьсот мультипланетных систем, но лишь немногим больше десятка из них насчитывают шесть и более миров. Впрочем, спутники едва различимой невооружённым глазом звезды в созвездии Дракона уникальны не только по этому параметру.

Расположение планет в системе HD 158259 заставляет вспомнить о музыке сфер.

Эта планетная семья наглядно иллюстрирует собой поговорку "В тесноте, да не в обиде": между всеми её членами установились удивительно гармоничные отношения.

А именно, каждая следующая планета в порядке удаления от HD 158259 делает два оборота за то время, пока предыдущая делает три. Само по себе это явление довольно широко распространено и называется орбитальным резонансом 3:2. Но учёные ещё никогда не видели шестипланетной системы, в которой каждый мир находился с соседними в подобной гармонии.

Считается, что планеты, находящиеся в резонансе, образуются на сравнительно большом расстоянии от звезды. Вероятно, система HD 158259 когда-то была такой же. Но позднее стала компактной, когда экзопланеты по какой-то причине синхронно переселились поближе к своему светилу. Разумеется, эта синхронность не могла быть случайностью: миры находились под действием тяготения друг друга, так что перемещение одной экзопланеты повлекло за собой перестройку всей системы.

Впрочем, соотношение 3:2 в этом космическом семействе выполняется не идеально. И этот факт позволяет экспертам обнаружить скелеты в семейных шкафах HD 158259.

"Неправильности" в орбитальных резонансах говорят о том, что после миграции отношения экзопланет отклонились от скучного идеала.

"Текущее отклонение соотношений периодов от 3:2 содержит огромное количество информации. С этими значениями, с одной стороны, и моделями приливных эффектов, с другой стороны, мы могли бы выяснить внутреннюю структуру планет в будущих исследованиях. Таким образом, текущее состояние системы открывает нам окно [во времена] её формирования", – объясняет соавтор работы Стефан Удри (Stephane Udry) из Женевского университета.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как искусственный интеллект помог открыть шестую планету в системе Kepler-80. Говорили мы также о составе и климате семи миров системы TRAPPIST-1.