Найден гигантский мир за пределами Солнечной системы: планета в пять раз тяжелее Юпитера скрывалась на далекой орбите

Международная группа астрономов сделала редкое открытие — обнаружена экзопланета NGTS-38 b, которая по своим масштабам превосходит большинство известных миров. Этот газовый гигант почти в пять раз тяжелее Юпитера, но при этом движется по необычно далекой орбите. Его изучение может помочь ученым понять, как рождаются и развиваются самые массивные планеты во Вселенной.

Открытие совершили специалисты из нескольких стран под руководством исследователей из Университета Королевы Белфаста. Результаты работы опубликованы в авторитетном научном издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Новая планета получила название NGTS-38 b. По размерам она примерно на 8% больше Юпитера — крупнейшей планеты Солнечной системы. Однако главное отличие заключается не в диаметре, а в массе: NGTS-38 b тяжелее Юпитера почти в пять раз.

Для астрономов это крайне интересный объект: планета относится к классу так называемых «супер-Юпитеров» — газовых гигантов, которые значительно превосходят нашу соседнюю планету-гигант по массе.

Как ученые нашли далекую планету

История открытия началась в декабре 2020 года. В рождественский день космический телескоп NASA TESS зафиксировал слабое уменьшение яркости звезды, вокруг которой вращается неизвестный объект.

Такой сигнал называется транзитом. Он возникает, когда планета проходит между наблюдателем и своей звездой, частично закрывая ее свет. Изменение яркости в этот момент может быть настолько небольшим, что его сложно отличить от обычных колебаний звезды.

Однако одного транзита недостаточно для подтверждения открытия. Ученым необходимо увидеть повторение события, чтобы доказать, что речь действительно идет о планете, а не о случайной ошибке наблюдений.

Именно здесь началась самая сложная часть работы.

Исследователи направили телескопы наземной системы NGTS, расположенной в Чили, на далекую звезду и продолжали наблюдения более 200 ночей.

«Путешествие началось, когда планету впервые обнаружил TESS по единственному транзиту в Рождество 2020 года. Наша команда направила телескопы на звезду более чем на 200 ночей, прежде чем нам удалось поймать финальные моменты второго транзита», —

рассказал руководитель исследования Тоби Родель.

Только после этого ученые получили окончательное подтверждение существования нового мира.

Планета с годом длиной 180 дней

Главная особенность NGTS-38 b — ее необычно длинный период обращения вокруг своей звезды.

Один год на этой планете длится около 180 земных дней. Для сравнения: большинство экзопланет, которые удается обнаружить методом транзитов, находятся на очень близких орбитах и совершают полный оборот вокруг своих звезд всего за несколько дней или недель.

Причина проста: чем чаще планета проходит перед звездой, тем легче ее обнаружить.

Планеты с длинными орбитами требуют гораздо больше времени для наблюдений. Иногда ученым приходится ждать месяцы или даже годы, чтобы получить повторный сигнал.

«Мы очень хорошо умеем находить планеты на коротких орбитах, вблизи своих звезд. Поэтому найти планету на столь далекой орбите с периодом 180 дней — это большое дело», —

отметил Родель.

Мир между жарой и холодом

Орбита NGTS-38 b отличается еще одной особенностью — она не является идеально круглой.

Планета движется по вытянутой эллиптической траектории. В ближайшей к звезде точке она находится примерно чуть дальше, чем Меркурий от Солнца, а в самой дальней — примерно на расстоянии Земли от нашего светила.

Однако сравнивать условия на этой планете с Землей нельзя. Ее родительская звезда крупнее и горячее Солнца, поэтому даже на таком расстоянии NGTS-38 b остается значительно более раскаленной.

Тем не менее она намного холоднее многих других известных газовых гигантов, которые находятся почти вплотную к своим звездам и получают огромное количество энергии.

Именно это делает планету особенно ценной для науки.

Почему ученых заинтересовал этот гигант

Большинство изученных экзопланет-гигантов находятся на коротких орбитах. Это так называемые «горячие юпитеры» — огромные газовые миры, где температура может достигать тысяч градусов.

NGTS-38 b относится к другой категории. Она крупная, массивная, но при этом расположена дальше от своей звезды.

Такие объекты встречаются редко и плохо изучены. Они позволяют ученым проверить теории формирования планетных систем.

«Эта планета имеет гораздо более низкую температуру, чем большинство других планет, которые мы можем изучать в деталях. Это отличная возможность понять, что происходит с планетами при таких более низких температурах», —

пояснил Тоби Родель.

Исследователи считают, что подобные миры могут сохранять информацию о ранних этапах формирования планетных систем. Их характеристики способны рассказать, какие процессы происходили вокруг молодых звезд миллиарды лет назад.

Возможные спутники и кольца

Еще одна загадка NGTS-38 b связана с ее огромной массой.

Теоретически такая планета может обладать собственной системой спутников или даже кольцами. В Солнечной системе подобные структуры есть у газовых гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.

Однако за пределами Солнечной системы ученым пока не удалось надежно подтвердить существование ни одной экзолуны — спутника у другой планеты.

NGTS-38 b может стать одним из объектов, которые помогут приблизиться к этому открытию.

Открытие, ради которого ученые ждали годы

Профессор Кристофер Уотсон, научный руководитель проекта, отметил, что обнаружение стало результатом многолетней работы.

Из-за длительного периода обращения планеты исследователи имели всего несколько возможностей увидеть ее прохождение перед звездой.

«Поскольку планета совершает один оборот примерно за шесть месяцев, у нас было лишь несколько возможностей наблюдать еще один транзит. Расширение возможностей обнаружения планет на более длинных орбитах крайне важно, если мы хотим когда-нибудь найти другую планету, подобную Земле», —

заявил ученый.

Особенно важно, что систему независимо обнаружила другая группа исследователей — специалисты Университета Адольфо Ибаньеса в Чили.

Один из участников этой команды Фелипе Рохас подчеркнул, что такие планеты являются настоящими «архивами» космической истории.

«Миры подобного рода почти не изучены, а их свойства хранят следы условий формирования. Эта система — отличный случай для изучения происхождения планет-гигантов», —

отметил ученый.

Новая глава в поисках далеких миров

Открытие NGTS-38 b стало еще одним доказательством того, что Вселенная гораздо разнообразнее, чем предполагали ученые несколько десятилетий назад.

Сегодня астрономы знают тысячи экзопланет, но большинство из них — лишь небольшие фрагменты огромной картины. Самые интересные открытия могут ждать именно там, где искать сложнее всего: на далеких орбитах, где планеты раскрывают историю своего рождения.

NGTS-38 b — не кандидат на жизнь и не «вторая Земля». Это гигантский газовый мир, совершенно непохожий на нашу планету. Но именно такие объекты помогают человечеству лучше понять, как устроена Вселенная и почему в ней появились такие разные планетные системы.

Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что облака самых распространённых планет Галактики раскрывают их скрытые недра