1057
Астрономи виявили надзвичайно масивну й щільну екзопланету GJ 523b, яка приблизно у 2,5 раза ширша за Землю, але має масу майже 23,5 нашої планети. За таких розмірів від неї очікували б значної газової оболонки, однак висока щільність свідчить, що GJ 523b залишилася переважно кам’янистим світом. Це робить планету складним випадком для сучасних моделей формування планет.
Подібні об’єкти іноді неформально називають «мега-Землями» — так позначають особливо масивні планети з переважно кам’янистим складом. Офіційним класом екзопланет цей термін не є. Незвичайність GJ 523b полягає в поєднанні великого радіуса, значної маси та відносно невеликої кількості газу.
Кандидата спочатку помітив космічний телескоп NASA TESS. Він шукає регулярні падіння яскравості зір, які виникають, коли планета проходить перед диском своєї зорі. Після цього астрономи провели наземні спостереження на 3,5-метровому телескопі WIYN в обсерваторії Кітт-Пік в Аризоні та виміряли гравітаційний вплив планети на її зорю.
Поєднавши дані, дослідники визначили, що маса GJ 523b приблизно в 23,5 раза перевищує земну, а радіус — у 2,55 раза більший за радіус Землі. Планета здійснює повний оберт навколо своєї зорі за 17,75 дня. Вік системи оцінюють приблизно у 170 мільйонів років, тому за астрономічними мірками вона досить молода.
Саме маса планети створює головну загадку. У стандартній картині формування планет спочатку виникають ядра з каменю та металу. Коли вони стають достатньо масивними, їхня гравітація починає активно притягувати водень і гелій із протопланетного диска. У Сонячній системі вважається, що Юпітер і Сатурн перейшли до швидкого накопичення газу, коли їхні ядра досягли приблизно 20 мас Землі.
GJ 523b уже перевищує цей орієнтир, але, судячи з її щільності, не перетворилася на багатий газом світ. Саме це й суперечить очікуванням: за відомими моделями планета такої маси мала б набрати значну атмосферу й більше нагадувати газовий або крижаний гігант, а не величезну кам’янисту планету.
Дослідники розглядають щонайменше два можливі пояснення. GJ 523b могла сформуватися з товстою газовою оболонкою, а потім втратити більшу її частину. Інший сценарій передбачає зіткнення двох планет: у результаті такого удару їхні кам’янисті частини могли об’єднатися, а значна частина газу — бути викинута в космос.
Поки невідомо, наскільки поширені такі світи. Один об’єкт не дозволяє зробити загальні висновки про формування планет, тому астрономам потрібна більша вибірка схожих екзопланет. Автори сподіваються, що виявлення хоча б кількох десятків надщільних великих планет допоможе побачити закономірності. Результати дослідження подані до The Astronomical Journal і на момент публікації доступні як препринт, тобто ще не пройшли рецензування.
Джерело: оригінальний матеріал
