Солнечная система – 2: Далеко, близко

Планетная система у звезды солнечного типа HD 10180 (взгляд художника) Окрестности звезды HD 10180 HD 10180 в большем приближении

Европейские астрономы, работающие в расположенной в горах Чили обсерватории ESO, уверены, что вокруг звезды солнечного типа HD 10180 обращается, по меньшей мере, 5 планет – а возможно, их еще больше. Некоторые данные позволяют предполагать, что в системе имеется еще 2 планеты, одна из которых, к тому же, самая маленькая из всех экзопланет, открытых на сегодняшний день. Это делает систему HD 10180 очень похожей на нашу Солнечную систему – тем более что расстояния между орбитами тех далеких планет следуют той же регулярной схеме, что и у нас.

«Похоже, мы обнаружили систему с наибольшим числом планет из всех известных, - говорит один из авторов находки Кристоф Лови (Christophe Lovis), - Это отмечает эпохальный момент вхождения астрономии в новый этап поиска экзопланет – переходу к исследованию не отдельных планет, а целых планетных систем».

HD 10180 расположена довольно близко, в 127 световых годах от нас, в южном созвездии Гидра. Работа по ее изучению велась с помощью 3,6-метрового телескопа в течение целых 6 лет. За это время было сделано 190 отдельных спектрографических снимков, на которых астрономы обнаружили небольшие колебания положения звезды, которые вызваны гравитационными взаимодействиями с планетами в ее системе. Расчеты показали, что подобные колебания могут объясняться наличием как минимум 5-ти планет массой примерно с Нептун, или в 13-25 раз тяжелее Земли, вращающихся вокруг HD 10180 по орбитам с периодами от 6 до 600 дней, на расстоянии от 0,06 до 1,4 астрономических единиц (расстояний от Земли до Солнца).

«Кроме того, - добавляет Кристоф Лови, - имеются хорошие причины предполагать наличие еще 2 планет. Одна из них должна быть похожа на Сатурн с массой около 65 земных масс и периодом обращений 2200 дней. Вторая же может оказаться самой небольшой из всех известных на сегодня экзопланет, всего в 1,4 раза крупнее Земли». Впрочем, обитаемой ее вряд ли можно назвать: по расчетам ученых, она вращается на расстоянии в 0,02 а.е. от своей звезды, и один год на ней занимает 1,18 наших суток.

«Этот объект вызывает колебания своей материнской звезды, происходящие на скорости 3 км/ч, медленней человеческого шага, отчего их очень трудно измерить в точности», - комментирует еще один ученый Дэмиен Сегрансан (Damien Ségransan). Если его существование все-таки будет подтверждено дополнительными исследованиями, эта планета станет очередной в пока довольно коротком списке известных нам каменистых экзопланет – таких, как знаменитая Corot-7b, об открытии которой мы писали в заметке «Крохотное далеко».

Вообще, система HD 10180 уникальна по многим параметрам. Во-первых это, конечно, наличие 5-ти планет, вращающихся от звезды на расстояниях меньших, чем орбита Марса в Солнечной системе. Внутренняя часть системы HD 10180 чрезвычайно густо заселена, по нашим меркам. Во-вторых, в системе не обнаруживается ни одного газового гиганта наподобие Юпитера. В-третьих, орбиты всех планет почти строго круговые.

В системе HD 10180 соблюдается правило Тициуса – Боде, описывающее расстояния между орбитами планет в Солнечной системе. Разумеется, здесь точные цифры иные, но расстояния эти следуют, в общем, такой же регулярной схеме.

До настоящего момента было известно 15 систем, включающих 3 и более планет. Рекордсменом до HD 10180 была система 55 Cancri с 5-ю планетами, 2 из которых относились к категории газовых гигантов. С другой стороны, астрономы уверены, что системы, подобно HD 10180 состоящие исключительно из планет сравнительно небольшой массы должны быть довольно широко распространены – хотя законы их формирования остаются загадкой.

Зато, исследуя далекие планетные системы, ученые обнаружили интересную взаимосвязь между массами входящих в них планет, с одной стороны, и массой и химическим составом материнской звезды – с другой. Все особенно массивные планетные системы связаны со звездами, особенно богатыми металлами (напомним, что металлами в астрофизике принято называть любые элементы тяжелее водорода и гелия). Две же системы с наиболее легкими планетами связаны со звездами наименьшей массой и содержанием металлов. Что, впрочем, полностью согласуются с современными теоретическими моделями образования планет.

По пресс-релизу ESO