Неожиданное открытие рождения 7 планет, похожих на Землю

TRAPPIST-1 — ультра-холодная карликовая звезда, расположенная в 38,8 световых годах от нас в созвездии Водолея. Вокруг неё вращаются семь планет, каждая из которых по своим свойствам похожа на Землю, и на некоторых из них, как ожидается, даже может существовать жизнь.

Новое исследование «отправилось в прошлое», чтобы выяснить, как образовались эти семь удивительных планет.

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

Ранее было обнаружено, что соседние пары планет в этой системе имеют соотношения периодов 8:5, 5:3, 3:2, 3:2, 4:3 и 3:2 соответственно. Это приводит к тому, что они образуют ритмичный танец, «танцуя» вокруг своей родительской звезды, называемый орбитальным резонансом. Однако есть небольшое отклонение: у TRAPPIST-1 b и TRAPPIST-1 c соотношение периодов составляет 8:5, а у TRAPPIST-1 c и TRAPPIST-1 d — 5:3. Это непреднамеренно выявило сложную историю миграции планет в системе.

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 индивидуально в регулярной резонансной последовательности 3:2.

Только по мере того, как внутренняя граница протопланетного диска, который существует вокруг молодых звезд и служит диском материала, из которого формируются планеты, расширялась наружу, их орбиты расслаблялись и формировали ту конфигурацию, которую мы наблюдаем сегодня.

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

Это новое открытие помогает нам лучше понять процесс, который происходил в ранней Солнечной системе, включая перемещение и столкновение Юпитера — первой сформировавшейся планеты — с остальными формирующимися планетами.

Кроме того, приведенные выше результаты также показывают, что Солнечная система в свои «первозданные» дни была гораздо более суровым миром, а крупные столкновения заставляли восемь планет системы двигаться в том хаотичном танце, который они наблюдают сегодня.

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