TRAPPIST-1 — ультрахолодная карликовая звезда, расположенная на расстоянии 38,8 световых лет от нас в созвездии Водолея. У нее есть семь «дочерних» планет, каждая из которых имеет характеристики, схожие с Землей, и на некоторых из них, как ожидается, даже может существовать жизнь.

Новое исследование «совершило путешествие во времени», чтобы выяснить, как появились эти семь удивительных планет.

Астроном Габриэле Пикьерри из Калифорнийского технологического института (Калтех, США) и его коллеги создали модель, объясняющую особую орбитальную конфигурацию системы TRAPPIST-1.

Ранее было обнаружено, что соседние пары планет в этой звездной системе имеют соотношения периодов 8:5, 5:3, 3:2, 3:2, 4:3 и 3:2 соответственно. Это заставляет их «танцевать» вокруг своей родительской звезды в ритмичном танце, называемом орбитальным резонансом. Однако есть небольшое отклонение: TRAPPIST-1 b и TRAPPIST-1 c составляют 8:5; в то время как TRAPPIST-1c и TRAPPIST-1d составляют 5:3. Это непреднамеренно раскрыло сложную историю планетарной миграции внутри системы.

По мнению авторов, считается, что большинство планетных систем изначально находились в состоянии орбитального резонанса, но затем в течение своей жизни столкнулись со значительной нестабильностью и вышли из синхронизма.

Модель показывает, что четыре исходные планеты системы, расположенные близко к своей родительской звезде, развивались по отдельности в регулярной резонансной последовательности 3:2.

Только когда внутренняя граница протопланетного диска, который существует вокруг молодых звезд и служит диском материала, из которого образуются планеты, расширилась наружу, их орбиты ослабли и образовали конфигурацию, которую мы наблюдаем сегодня.

Четвертая планета, изначально расположенная на внутренней границе диска, переместилась дальше, а затем была снова вытолкнута внутрь, когда на втором этапе формирования системы образовались три внешние планеты.

Это новое открытие помогает нам лучше понять процесс, который происходил в ранней Солнечной системе, включая процесс, в ходе которого Юпитер — первая образовавшаяся планета — перемещал и толкал остальные формирующиеся планеты.

Кроме того, приведенные выше результаты также показывают, что Солнечная система в свои «первичные» дни была гораздо более суровым миром, а крупные столкновения толкали восемь планет системы в хаотический танец, как это происходит сегодня.

Новое исследование было только что опубликовано в научном журнале Nature Astronomy.