Масса ядра внесолнечного мира WASP-107b, размещенного на расстоянии 212 световых лет от Земли в направлении созвездия Дева, намного ниже той, что числилась нужной для сотворения большой газовой оболочки у планет-гигантов. Это интригующее открытие ставит под колебание текущее представление о формировании аналогов Юпитера и Сатурна и показывает на возможность «пуска» громоздкой аккреции газа на относительно малые эмбрионы планет. Результаты исследования представлены в журнальчике Astronomical Journal.
Экзопланета WASP-107b в представлении художника. Credit: Jessica Spake/EngineHouseVFX
Экзопланета WASP-107b открыта в 2017 году. Она вращается вокруг собственной звезды на расстоянии, которое наиболее чем в 16 раз меньше расстояния от Земли до Солнца, а год на ней продолжается всего 6 земных суток. Этот гигант сравним по размеру с Юпитером – самой большенный планеткой Галлактики, – но по массе уступает ему практически в 10 раз, что делает WASP-107b одним из самых «раздутых» миров из узнаваемых.
«Наблюдения, проведенные в обсерватории «Keck», дозволили нам уточнить массу экзопланеты WASP-107b и оценить ее более возможную внутреннюю структуру. Итог нас поразил: при таковой низкой плотности этот газовый гигант должен владеть жестким ядром, превосходящим по массе Землю не наиболее чем вчетверо. Это значит, что приблизительно 85 процентов всей его массы заключено в толстом слое газа. Для сопоставления, Нептун, который «весит» практически как WASP-107b, содержит в газовом слое всего 5 – 15 процентов общей массы», – говорят создатели исследования.
Газовый гигант в процессе становления
Планетки образуются в диске из пыли и газа, который окружает молоденькую звезду. Традиционные модели формирования газовых гигантов основаны на исследовании Юпитера и Сатурна, твердые ядра которых, по последней мере, в 10 раз массивнее Земли.
Один из крайних портретов Сатурна от «Cassini». Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Числилось, что без громоздкого ядра гиганты не могут преодолеть критичный порог, нужный для скопления и сохранения собственных огромных газовых оболочек. Но как тогда разъяснить существование WASP-107b?
«Для экзопланеты WASP-107b более правдоподобным сценарием будет то, что она сформировалась далековато от звезды, где газ в диске довольно прохладный, чтоб аккреция могла происходить весьма стремительно. Потом гигант переместился на свое текущее положение или за счет взаимодействия с диском, или с иными планетками в системе», – отмечают создатели исследования.
Открытие 2-ой планетки в системе
Длительные наблюдения инструментами обсерватории «Keck» за системой WASP-107 также дозволили открыть в ней вторую экзопланету – WASP-107c. Она размещена существенно далее первой, один оборот вокруг звезды совершает приблизительно за 3 земных года, а по массе на третья часть уступает Юпитеру.
Телескопы Keck I и Keck II. Credit: Keck Observatory
Любопытно, что WASP-107c движется по очень вытянутой орбите.
«Газовый гигант WASP-107c, в неких отношениях, сохранил память о том, что происходило в его системе. Большенный эксцентриситет орбиты намекает на достаточно бурное прошедшее, включающее взаимодействия с примыкающими планетками, которое и могло переместить WASP-107b впритирку к звезде», – пояснили создатели исследования.
Предстоящее исследование с новенькими данными
Кроме истории формирования экзопланету WASP-107b окружает еще много загадок. Исследование ее атмосферы, проведенное в 2018 году при помощи галлактического телескопа «Hubble», выявило один сюрприз: в ней весьма не достаточно метана.
«Это удивительно, поэтому что у планет данного типа метана обязано быть много. На данный момент мы проводим повторный анализ наблюдений «Hubble» с учетом уточненной массой, чтоб узреть, как это воздействует на результаты, и изучить, какие механизмы могут разъяснить недочет метана», – поделились планами создатели исследования.