Планета не на месте

Есть системы, где даже самые дальние планеты удалены от звезды на тридцатикратно меньшее расстояние, чем у нас. Но, похоже, мы поспешили назвать их коммуналками: глядя на HD 106906, понимаешь, что коммуналка — это именно Солнечная система.

Международная группа учёных под руководством Ванессы Бэйли (Vanessa Bailey) из Аризонского университета (США) обнаружила экзопланету, отстоящую от своей звезды на 650 астрономических единиц.

HD 106906 b — почти коричневый карлик, благо по массе она в 11 раз больше Юпитера. И это, простите, тень катастрофы для нынешней теории планетообразования.

Протопланетный диск есть, планета — тоже (может, и не одна). Одно плохо: там должна быть или эта планета, или диск, иначе мы не сумеем вам объяснить, как именно первая оказалась на своём месте без следов во втором. (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.)

Тело было найдено случайно: никто не искал ничего подобного на таком удалении от молодой звезды HD 106906, которую с Землёй разделяют 300 световых лет. Однако сторонний источник излучения сам собой привлёк внимание учёных, и постепенно астрономы отбросили все остальные версии. То есть в теории это может быть свет от другой звезды, случайно попавшей на фото, но с учётом сегодняшних данных по плотности звёзд в нашем районе Галактики это нереально. Посему факты выглядят так: тело отстоит от своего светила в двадцать с лишним раз дальше, чем самая граничная планета Солнечной от Солнца.

Что же остаётся? А остаётся экзопланета, которая появилась на свет неведомо каким образом. Чтобы такое тело возникло, оно должно быть частью протопланетного диска. Таковой вокруг HD 106906 есть, да только кончается он в 120 а. е. от звезды, что хотя и много (у нас в системе пространство, занятое планетами, вчетверо меньше), но весомо уступает расстоянию до HD 106906 b. Что же это за планета такая? И почему она находится там, где её в принципе не должно быть?

Логичным выглядит предположение о том, что HD 106906 b — просто что-то вроде второй звезды в парной системе. Ну не получилось у неё набрать звёздную массу: худосочной выросла, а отсюда и странности. Однако в системе двух звёзд один компонент может быть легче другого лишь в разумное количество раз. В норме — не более чем 10:1. А тут — с учётом того, что перед нами нормальная звезда главной последовательности, да ещё спектрального класса F5, то есть побольше Солнца, — разница получается далеко за сто к одному!

«Столь экстремальное соотношение масс не предсказывается теориями формирования двойных звёзд, — резюмирует г-жа Бэйли. — А теория планетообразования считает, что планета не может образоваться так далеко от своего светила».

Что же, нам повезло: теории планетообразования вновь получили хотя и жёсткий, но справедливый удар, побуждающий их к дальнейшему развитию. Причём это именно удача: этой системе считанные миллионы лет, и только поэтому планета разогрета до полутора тысяч градусов и довольно заметна для телескопов, что и сделало возможным её обнаружение непосредственными наблюдениями. Иначе узнать о самом факте такого отклонения было бы очень непросто.

Сравните размеры нашей системы (слева) с их. Условное местоположение центральной звезды вроде бы одно и то же, но Нептун и HD 106906 b получились слегка в разных местах. А мы ещё называем чужие системы «компактными»... (Иллюстрация Vanessa Bailey.)

В принципе, сохраняется небольшая возможность того, что существующие теории верны. Например, планета может быть «бродячей», случайно прибившейся к молодой системе, хотя вероятность этого ничтожно мала. А ещё её могло вышвырнуть в далёкие области своей системы в процессе резонансного взаимодействия с другими планетами. Или, быть может, она «похищена» со своего нормального места гравитацией случайно «проходившей мимо» звезды? Правда, этому есть серьезное противоречие: диск — тот, что заканчивается в 120 а. е., — остался той же формы. Очевидно, что в любом из вариантов его форма вряд ли была бы правильной...

Впрочем, теорию «похищения Европы» можно будет проверить при помощи последующих наблюдений, которые позволят узнать скорость и особенности вращения HD 106906 b вокруг своей звезды.

Отчёт об исследовании появится в издании Astrophysical Journal Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Аризонского университета.