Мы думали, что знаем, откуда взялась Бета Пикторис b.
Оказалось, изотопы углерода обманули нас.
Астрономы использовали обновленный инструмент GRAVITY+ на интерферометре Очень большого телескопа ESO, чтобы заглянуть в атмосферу этого молодого гиганта. Им нужен был изотопный состав углерода. А именно — соотношение Углерода-12 и Углерода-13, заключенного в молекулы угарного газа.
В чем подвох?
Изотопы имеют одинаковое число протонов, но разное количество нейтронов. Их массы немного различаются, но химические свойства почти идентичны. В космосе они соединяются с кислородом, образуя 12CO и 13CO.
Измеряя это соотношение, можно определить, сформировалась планета внутри или за «снеговой линией» CO.
Снеговая линия. Это радиус орбиты, где достаточно холодно, чтобы газ замерзал. Сформировалась внутри — ты дышишь газом CO. Сформировалась снаружи — ты гнешь ледяные комья CO. Простая физика, верно?
Нет.
Бета Пикторис b орбитирует на расстоянии 8 астрономических единиц (а.е.) от своей звезды. Это значительно ближе снеговой линии. Если бы предыдущие данные были верны, этот монстр массой Юпитера (весом 9–13 масс Юпитера) должен был сформироваться в холодной тьме далекого космоса и затем мигрировать внутрь. Это долгий путь.
Антония фон Штаффенберг и ее команда из Института Макса Планка не доверяли старым данным. Они подозревали, что оригинальный инструмент GRAV был слишком «размыт». Он дал низкое соотношение, что указывало на формирование планеты за линией льда.
«Мы советовали осторожность при интерпретации результатов», — отмечали они. «GRAVITY мог оказаться inadequate».
Поэтому они пересчитали данные. С помощью более четких «глаз» GRAVITY+.
Новое соотношение? Выше. Значительно выше.
Оно совпадает с тем, что мы наблюдаем в Солнечной системе, в межзвездной среде и у дюжины других молодых газовых гигантов. Последовательно, да. Но разочаровывающе.
Сдвиг возвращает точку формирования во внутренний, теплый диск. Туда, где планета находится прямо сейчас. Никаких грандиозных миграций. Никаких космических путешествий через всю систему. Просто локальное происхождение.
Для метода это плохая новость.
Если у каждого молодого гиганта одинаковый изотопный «отпечаток» углерода, то этот отпечаток ничего не значит. Вариации, происходящие в момент формирования, слишком тонки для того, чтобы текущие технологии могли их уловить. Мы упускаем физику. Некоторые ключевые механизмы химии льда CO остаются невидимыми.
Итак, место рождения гигантов на широких орбитах? По-прежнему загадка.
Хотя проблеск надежды был. Наблюдалась незначительная вариация потока, связанная с 8,7-часовым вращением планеты. Возможно, это облака? Химические бурления в верхней атмосфере? Сигнал слабый, вероятно, это шум, но он указывает на то, что погода там меняется.
Бета Пикторис b отказывается выдать свою автобиографию. Чтобы прочитать её, нам потребуются более совершенные инструменты.
