Казалось бы, что необычного может быть в обнаружении ещё одной экзопланеты-газового гиганта? Всё-таки, под это описание попадает немалая доля известных нам миров. Однако молодой планете HD 144082b, находящейся в 310 световых годах от нас в созвездии Центавра, удалось удивить учёных: её плотность в разы больше, чем должна быть.
Масса экзопланеты составляет 8 масс Юпитера при почти таком же радиусе, что делает её в два раза плотнее каменистой Земли. Более того, с возрастом всего в 15 миллионов лет она является самым молодым газовым гигантом с известными нам параметрами массы и радиуса – что даёт астрономам шанс узнать больше о том, как рождаются планеты такого типа.
Проблема в том, что из двух имеющихся у нас теорий формирования газовых гигантов, HD 144082b не подходит ни под одну. В ходе первого процесса, называемого «аккрецией ядра», из протопланетного диска сначала формируется ядро из твёрдого материала. Затем, по достижении критической массы, оно начинает притягивать к себе окружающий газ (в основном – водород и гелий), со временем образуя планету. Второй механизм состоит в быстром остывании и «объединении» нескольких плотных облаков газа напрямую, без каменистого ядра.
Определить, по какому сценарию развивался мир, можно по его температуре: в зависимости от модели и окружающих условий он мог родиться «горячим» или «холодным». Конечно, чем моложе планета, тем лучше – ведь тем ближе её текущее состояние к начальному. Температуру разных гигантов, в свою очередь, можно сравнить по их объёму, поскольку более горячий газ занимает большее пространство
В общем случае, учёные чаще всего склоняются к варианту аккреции ядра с «горячим стартом». Однако HD 144082b кажется слишком плотной для такого сценария, и этому может быть два объяснения: или в её центре находится огромное каменистое ядро, или мы недооцениваем скорость, с которой могут остывать гиганты – или и то, и другое.
Всё, что мы можем сказать – это то, что мы до сих пор не очень хорошо понимаем процесс формирования газовых гигантов.
Ральф Лаунхардт, соавтор научной работы.
Открытие HD 114082b – результат обширной программы наблюдений Института астрономии имени Макса Планка, цель которой – поиск планет-гигантов вокруг молодых звёзд. Для обнаружения новых миров исследователи применяют метод радиальных скоростей, следя за еле заметными движениями звезды в ответ на гравитацию потенциальной экзопланеты.
Включая последнюю находку, нам пока что удалось измерить размер и массу всего трёх газовых гигантов с возрастом до 30 миллионов лет – и они все не подходят под модель «горячего старта». И хотя такого числа недостаточно, чтобы делать окончательные выводы, учёные не считают эти планеты исключениями: «Хотя для подтверждения этой тенденции требуется больше подобных планет, нам кажется, что астрономам-теоретикам стоит начать пересматривать свои расчёты».