Астрономы в недоумении из-за Kepler-51d — газового гиганта, вращающегося вокруг далёкой звезды, который, кажется, почти лишен ядра и обладает невероятно пушистой, туманной атмосферой. Эта экзопланета, расположенная в 2615 световых годах в созвездии Лебедя, ставит под сомнение существующие модели формирования планет.
Головоломка Сверхлёгких Планет
Kepler-51d — одна из трёх «сверхлёгких» планет в этой системе, что означает, что она примерно размером с Сатурн, но с такой низкой плотностью, что учёные сравнивают её с ватой. В отличие от типичных газовых гигантов, у которых есть плотные ядра, притягивающие и удерживающие атмосферные газы, Kepler-51d, похоже, не имеет существенного ядра. Это поднимает фундаментальные вопросы о её происхождении.
Почему это важно: Газовые гиганты обычно формируются далеко от своих звёзд, где холодные температуры позволяют накапливать газ вокруг плотного ядра. Kepler-51d вращается относительно близко к своей звезде, примерно как орбита Венеры вокруг Солнца, где звёздные ветры должны были бы сдуть его атмосферу. Тем не менее, она остаётся удивительно раздутой.
Густая Дымка Заслоняет Ответы
Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) был использован для анализа атмосферы планеты, но исследователи не обнаружили чётких химических следов. Атмосфера кажется настолько густой, что поглощает большую часть света, что делает невозможным определение её состава. Возможно, она богата углеводородами, как атмосфера спутника Сатурна, Титана.
«Мы думаем, что у планеты настолько густая дымка, что она поглощает те длины волн света, которые мы рассматривали, поэтому мы не можем увидеть структуру под ней», — объясняет профессор штата Пенсильвания Суврата Махадеван.
Тайна усугубляется: Считается, что дымка, окружающая Kepler-51d, почти такого же размера, что и Земля, что делает её одной из самых обширных дымок, наблюдаемых на любой планете на сегодняшний день.
Возможные Объяснения и Будущие Исследования
Несколько теорий пытаются объяснить эту аномалию. Одна из них заключается в том, что Kepler-51d сформировалась дальше в системе и мигрировала внутрь. Другая — в том, что активность звезды каким-то образом стабилизировала атмосферу планеты, несмотря на сильные звёздные ветры.
Исследователи надеются уточнить атмосферные модели и поискать альтернативные длины волн света, которые могут проникать сквозь дымку. Уникальные условия этой системы — три сверхнизкоплотных планеты, вращающиеся вокруг относительно активной звезды — позволяют предположить, что формирование планет может быть гораздо более разнообразным, чем считалось ранее.
«Что такого в этой системе, что создало эти три действительно странные планеты, сочетание экстремумов, которого мы нигде больше не видели?» — спрашивает доктор Джессика Либби-Робертс, астроном из Университета Тампы.
Данные, подтверждающие эти выводы, были опубликованы в Astronomical Journal на этой неделе. Дальнейшее изучение Kepler-51d может дать решающие сведения о пределах формирования планет и распространённости экзотических миров во Вселенной.
