Она удалена от звезды на расстояние, которое в 80 раз превышает дистанцию от Земли до Солнца (80 а. е.), при том что от Солнца до Плутона, к примеру, в среднем нет и 50 а. е.
В диске вокруг TW Гидры явно наличествуют следы планеты, вот только в таком месте, где в Солнечной системе никаких планет нет в принципе. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, ESA, J. Debes / STScI.)
Вокруг молодой звезды есть протопланетный диск радиусом примерно в 65 млрд км, в котором наличествует пустота в форме кольца, шириной более 3 млрд км, — признак планеты, «прячущейся внутри кольца».
По оценкам астрономов, планета пока невелика — от 6 до 28 масс Земли, что соответствует «суперземле», однако процесс формирования не закончен, и у находки всё ещё впереди. Считается, что на таком расстоянии от звёзд, вдали от снеговой линии, планеты легко накапливают большие количества газов, что обычно делает их газовыми гигантами.
Так что необычного в открытии? Существующие теории образования планет считают, что каждая из них формируется десятки миллионов лет, по мере обращения вокруг своего светила и накапливания газа и пыли из протопланетного диска. Очевидно, что объект на орбите в 80 а. е. будет скопидомствовать медленнее, а потому затратит больше времени на образование. Так, Юпитер, по расчётам, должен был сформироваться в 200 раз быстрее этой экзопланеты. И если он образовывался примерно 10 млн лет, то за какой же срок должно закончиться формирование экзопланеты вокруг TW Гидры?!
Но не спешите произносить: «Миллиарды лет». Оранжевая звезда на 45% легче Солнца и при младенческом возрасте в 8 млн лет, по нашим теориям, просто не могла успеть сотворить планету на таком удалении. Следовательно, по каким-то причинам формирование находки идёт быстрее, чем предписывают учебники.
В принципе, есть альтернативная гипотеза планетообразования, в которой участок протопланетного диска в результате гравитационной нестабильности может сколлапсировать и создать планету всего за десятки тысяч лет. Если астрономам действительно удастся подтвердить наличие планеты у этой звезды (и на таком удалении), это станет сильным аргументом в её пользу.
Как будто этого мало, обнаружилось, что у TW Гидры «неправильный» протопланетный диск, точнее — его наиболее удалённая от звезды часть, в которой нет больших частиц пыли. Далее 8,8 млрд км от светила нет ничего даже величиной с песчинку, а это значит, что формирующаяся экзопланета создаётся без участия крупных частиц пыли, считавшихся непременным условием такого процесса.
«Обычно, чтобы получить планету, вам сначала требуются камешки. И если планета не имеет пыли крупнее песчинок, это кажется дерзким вызовом традиционной модели формирования планет», — заключает Джон Дебес.
Отчёт об исследовании опубликован в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.
Подготовлено по материалам НАСА.
