Много планет с быстро меняющимися орбитами – астрономы открыли новую систему
Астрономы сообщили о редком явлении, способном изменить представления о стабильности планетных систем. В TOI-201 зафиксированы динамические изменения орбит, происходящие в масштабах, сопоставимых с человеческой жизнью. Речь идет о трех телах — каменистой суперземле, газовом гиганте и массивном коричневом карлике. Их гравитационное взаимодействие приводит к постепенному «перекосу» всей системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances, сообщает naked-science.ru.
Международная группа ученых, включая специалистов из Университета Нью-Мексико и Института астрофизики Канарских островов, подтвердила существование этой необычной конфигурации и проследила ее эволюцию на основе многолетних наблюдений. Система включает три ключевых объекта: суперземлю TOI-201 d, «теплый юпитер» TOI-201 b и коричневый карлик TOI-201 c.
Многопланетная система с меняющимися орбитами
Главным источником нестабильности выступает именно коричневый карлик — массивный объект на границе между планетами и звездами. Его масса достигает примерно 13–15 масс Юпитера, что делает его крупнейшим телом системы после самой звезды. Он движется по сильно вытянутой орбите с периодом около восьми лет, периодически приближаясь к внутренним планетам и оказывая на них мощное гравитационное воздействие.
Читайте по теме: апрельское небо готовит редкое зрелище: комета, метеорный поток и «почти парад планет»
Именно это воздействие приводит к эффекту, который ученые называют динамической прецессией орбит. В отличие от классических моделей, где планеты вращаются в одной плоскости, в системе TOI-201 траектории тел наклонены друг к другу и постоянно меняют ориентацию в пространстве. Это означает, что орбитальная геометрия здесь не является фиксированной, а эволюционирует со временем под действием гравитационных возмущений.
Почему наблюдаются быстро меняющиеся орбиты в системе
Дополнительный анализ показал, что подобная нестабильность может быть усилена влиянием еще одного, пока не обнаруженного объекта — вероятно, удаленной звезды-компаньона. В научной литературе подобные процессы описываются как механизм Козаи — Лидова, при котором внешнее тело способно «раскачивать» орбиты внутренних планет, изменяя их наклон и вытянутость. Этот эффект уже наблюдался в ряде других экзопланетных систем и считается одним из ключевых факторов миграции газовых гигантов.
С практической точки зрения открытие имеет важное наблюдательное последствие. Все три объекта системы были обнаружены транзитным методом — при прохождении планет на фоне звезды, когда фиксируется падение яркости. Однако из-за изменения наклона орбит через примерно 200 лет эти транзиты перестанут быть видимыми с Земли. В дальнейшем система снова «вернется» в наблюдаемое состояние, но только через тысячи лет, что подчеркивает циклический характер происходящих процессов.
Причины интереса астрономов к многопланетной системе
Особый интерес ученых вызывает «теплый юпитер» — тип планет, происхождение которых до сих пор вызывает дискуссии. Согласно современным моделям, такие объекты формируются на удалении от звезды, а затем мигрируют ближе к ней под действием гравитационных взаимодействий. Наблюдения системы TOI-201 дают прямые свидетельства того, что подобная миграция может происходить за счет влияния массивных соседей, включая коричневые карлики.
Сама природа коричневых карликов также остается предметом научных споров. Эти объекты занимают промежуточное положение между планетами и звездами: они слишком массивны для планет, но недостаточно тяжелы для запуска устойчивых термоядерных реакций. В случае TOI-201 c ученые пока не пришли к единому мнению, сформировался ли он как планета или как «несостоявшаяся звезда», что делает систему еще более ценной для исследований.
Наблюдения проводились с использованием сразу нескольких инструментов, включая наземные телескопы в Чили, Австралии и Антарктиде, что позволило собрать высокоточные данные о движении объектов. Такой комплексный подход стал ключевым для фиксации изменений орбит в реальном времени — явления, крайне редкого для астрономии, где большинство процессов растянуты на миллионы лет.
Ранее на сайте «Пронедра» писали про «Персеверанс» на Марсе: загадочные камни, напоминающие рубины, открывают новые тайны планеты
