Система Kepler-223 предлагает новый способ формирования орбит планет

Четыре внесолнечных мира Kepler-223 практически не имеют ничего общего с Землей и планетами Солнечной системы. Это касается и орбитальной конфигурации. Положение их орбит заинтересовало ученых и выяснилось, что такая конфигурация образовалась совершенно иным способом, чем в случае наших внутренних и внешних планет, как показывает новое исследование американских ученых.

Понимание того, как и где формировались планеты, очень важно. В Kepler-223 существуют четыре небесных объекта с одноименной родительской звездой. Это газовые гиганты, существенно превосходящие нашу Землю по всем масс-габаритным размерам. Однако они совсем непохожи на наши газовые гиганты, имеющих каменное ядро и газовую оболочку сверху него. Почему их орбиты так близки к родительской звезде, как они добрались до своего нынешнего местоположения, а самое главное, почему у нас нет таких миров? Эти вопросы будоражат ученых с момента открытия Kepler-223.

По идее, образование планет из газопылевого диска и перемещение их в какую-то орбитальную позицию должно подчиняться одним и тем же законам. Нынешняя конфигурация Солнечной системы совершенно иная, чем в период ее ранней истории. Четыре известных мира Kepler-223 намного старше, чем все наши планеты, однако их орбиты неизменны в течение очень длительного времени. Команда ученых выполнила многочисленные моделирования планетарного перемещения в этой системе, чтобы понять способ, которым эти миры заняли свои позиции.

В Kepler-223 есть одиночная звезда, открытая в 2003 году. Ученые смогли определить размер и массу звезды, сделав точные замеры светового потока с помощью спектрометра. Результаты наблюдений показали, что звезда имеет массу на 7% больше, чем у Солнца, радиус на 2% меньше, но она гораздо старше – ей 6 млрд. лет. Через 11 лет, методом транзита, у нее были обнаружены четыре планеты (соответственно Kepler-223 -b, -c, -d, -e). Самая дальняя находится на расстоянии от звезды 0,14 а.е. (А.Е. – астрономическая единица), т.е. 21 млн. км, что очень и очень близко.

Один виток вокруг звезды они совершают за 7-19 дней. Также имеют интересную особенность – находятся в орбитальном резонансе (8:6:4:3). Это единственная система, где все четыре небесных объекта находятся в резонансе между собой. По результатам моделирования получается, что две планеты хаотично перемещались в образовавшемся газопылевом облаке и в какой-то момент они приблизились друг к другу, но не столкнулись, а образовали бинарную систему и продолжили совместное движение. Далее они нашли и захватили третью планету и продолжили перемещение; нашли четвертую и остановились в нынешнем положении.

Этот процесс совершенно отличается от того, как формировались наши внутренние планеты – это формирование происходило на нынешних орбитах; внешние образовывались непосредственно при перемещении. Возможно, наши газовые гиганты также находились в резонансе между собой, однако это были слабые связи и многочисленные астероиды могли, сталкиваясь с ними, спокойно сместить внешние планеты с резонансных орбит. Скорее всего, приливные силы играют основную роль в современной истории Kepler-223.

Космический телескоп Webb, приступающий к работе через два года, более подробно охарактеризует эти внесолнечные миры и, возможно, соберет много интересных сведений о них.