Земная теория планетообразования дала сбой в иной звёздной системе

Хотя сфотографированная планета вращается вокруг звезды — близнеца Солнца, её параметры несовместимы с теорией планетообразования, выработанной на основе наблюдений за Солнечной системой.

Астрономы во главе с Масаюки Кузухарой (Masayuki Kuzuhara) из Токийского университета (Япония), использовав ИК-камеру телескопа «Субару», методом прямого фотографирования открыли планету GJ 504b в системе жёлтого карлика GJ 504, отстоящей от нас на 57 световых лет.

Система GJ 504 на фоне земных созвездий (здесь и ниже иллюстрации NAOJ, NASA / S. Wiessinger).


И что же? GJ 504 суть молодая солнцеподобная звезда спектрального класса G0V (то есть лишь чуть ярче Солнца), возраст которой не превышает 160 млн лет. А вот упомянутая планета, массой вчетверо превосходящая Юпитер, действительно необычна: её температура равна 510 К (237 °С), но не потому, что она близка к светилу (как это происходит у многих «горячих Юпитеров»), а лишь за счёт чрезвычайной молодости. Если бы мы оказались у этого гиганта, то увидели бы мир, всё ещё светящийся жаром периода его формирования, цвета тёмной вишни. Согласно данным съёмки, по цвету планета сдвинута в голубую часть спектра в сравнении с другими газовыми гигантами, что, по всей видимости, означает практически полное отсутствие облаков. Это несколько неожиданно: хорошо известные нам гиганты Солнечной системы постоянно укрыты мощнейшим облачным одеялом.

Самое интересное в новооткрытой экзопланете — её удаление от светила. Оценка показывает, что с GJ 504 её разделяет 43,5 а. е., то есть расстояние, примерно равное дистанции между Плутоном и Солнцем.

Таким образом, несмотря на то что перед нами буквально брат-близнец нашей звезды, система обладает гигантской планетой там, где в Солнечной вовсе нет планет, ибо Плутон, в четыреста раз уступающей по массе Земле, как вы помните, лишён этих погон.

Хорошо видно, что планета GJ 504b находится намного дальше наложенной орбиты Нептуна, которая считается самым удалённым рубежом возможного планетообразования в системах жёлтых карликов.


Вот и получается, что это одна из самых сложных для объяснения планет, известных человечеству. Ибо традиционная теория планетообразования не предусматривает формирования массивных планет на таком удалении. Разумеется, это не первая находка действительно далёких от своих звёзд планет. Но до сих пор речь шла о куда более массивных голубых гигантах, с более протяжёнными протопланетными дисками, из которых такие тела могут, в принципе, формироваться и на избыточном удалении от светила.

Теперь же сомнений не остаётся: из-за высокой температуры планета явно сформировалась на месте, и, да, она тем не менее страшно далека от родительского солнца. «Её открытие означает, что мы должны серьёзно рассмотреть альтернативные теории планетообразования. Или же провести переоценку некоторых базисных предположений нынешней доминирующей теории», — полагает Маркус Янсон (Markus Janson) из Принстонского университета (США), один из авторов этой работы.

Отчёт об исследовании вскоре появится в издании Astrophysical Journa, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Национальной астрономической обсерватории Японии.