Към днешна дата астрономите са открили стотици звезди с много планети, обикалящи около тях, разпръснати из галактиката. Всеки от тях е уникален, но системата, която обикаля HD 158259, е наистина специална.
Самата звезда е с приблизително същата маса и малко по-голяма от Слънцето. Около него се въртят шест планети: супер-Земя и пет мини-Нептун.
След като наблюдават системата в продължение на седем години, астрономите са открили, че всичките шест от тези планети обикалят HD 158259 в почти перфектен орбитален резонанс. Това откритие може да ни помогне да разберем по-добре как се формират планетарните системи и как се озовават в конфигурациите, които виждаме.
Орбиталният резонанс е, когато орбитите на две тела около тяхното родителско тяло са тясно свързани, тъй като двете орбитиращи тела упражняват гравитационно влияние един върху друг. В Слънчевата система това е доста рядко при планетарните тела; най-добрите примери са Плутон и Нептун.
Тези две тела са в така наречения орбитален резонанс 2: 3. За всеки два кръга, които Плутон прави около Слънцето, Нептун прави три. Това е като музикални барове, изпълнявани едновременно, но с различни подписи по време – два ритъма за първия, три за втория.
Всяка планета, обикаляща около HD 158259, е в резонанс 3: 2 със следващата планета, също описана като периодно съотношение 1,5. Това означава, че на всеки три орбитални ротации, които една планета прави, следващата завършва две.
Използвайки измервания, направени със спектрографа SOPHIE и космическия телескоп TESS, международен екип от изследователи, ръководен от астроном Нейтън Хара от Женевския университет в Швейцария, успя да изчисли точно орбитите на всяка планета.
Те дават съотношения на периоди от 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 и 1,44 между всяка двойка планети. Това не е точно перфектен резонанс – но достатъчно, за да класифицира HD 158259 като изключителна система.
И това, според изследователите, е знак, че планетите, които обикалят около звездата, не са се образували там, където са сега.
„Има няколко известни компактни системи с няколко планети в резонанси, като TRAPPIST-1 или Kepler-80,“ обясни астрономът Стефан Удри от Женевския университет.
„Смята се, че такива системи се образуват далеч от звездата, преди да мигрират към нея. При този сценарий резонансите са критични. '
Това е така, защото тези резонанси възникват, когато планетарните ембриони в протопланетен диск растат и мигрират навътре, далеч от външния ръб на диска. Това създава верига от орбитален резонанс в цялата система.
Тогава, докато останалият дисков газ се разсейва, той може да дестабилизира орбиталните резонанси – и може да бъде това, което виждаме – HD 158259.
„Използвайки тези стойности, от една страна, и приливните модели, от друга, бихме могли да ограничим вътрешната структура на планетите при бъдещи изследвания. По този начин текущото състояние на системата ни дава прозорец към нейното формиране. '
Изследването е публикувано в „Астрономия и астрофизика“.
Източници: Снимка: (НАСА / Тим Пайл)
