By Дивно густа екзопланета, розташована на відстані понад 500 світлових років від Землі, стала викликом для розуміння процесу формування планет. Це астрономічне тіло, описане нещодавно в журналі Nature, має розмір льодового велетня Нептуна, але майже вдесятеро важче, а це означає, що воно густіше, ніж сталь. Про це пише Еллісон Ґаспаріні на польському науково-популярному інтернет-порталі Pulsar.
“Неможливо, щоб така планета могла утворитися за класичними моделями виникнення планет”, — каже головний автор дослідження Лука Напоніелло, докторант університету Тор Вергата в Римі. Ба більше, планета під назвою ТОІ-1853b розташована несподівано близько до свого сонця і робить повний оберт навколо нього за 1,24 дня. Кулі завбільшки з Нептун на таких тісних орбітах трапляються так рідко, що астрономи назвали ці вільні від планет зони “гарячими пустелями Нептуна”.
Та ще більшою загадкою є те, як ТОІ-1853b стала аж такою густою. Астрономи вважають, що планети переважно формуються “знизу вгору”. Під час цього процесу крихти скель і пилу в протопланетному диску, що вирує, поєднуються між собою в щораз більші брили, утворюючи врешті-решт потужне ядро. Однак коли це ядро досягає певної критичної маси, то збільшення тиску в протопланетному диску починає відштовхувати планетотвірний матеріал, зупиняючи його подальше розростання. Здається, що ТОІ-1853b якимось чином подолала цю межу, оскільки містить удвічі більше матерії в сталому стані, ніж учені вважали за можливе.
Якщо конвенціональні моделі не можуть з’ясувати походження ТОІ-1853b, то як це можна зробити? Напоніелло і його співробітники пропонують дві можливості. По-перше, планета могла утворитися внаслідок зіткнення двох протопланет. На ранніх періодах існування планетарних систем можна було б сподіватися таких колізій, але, як твердить Напоніелло, більш правдоподібним є те, що вони залишають після себе багато малих планет, аніж те, що призводять до виникнення однієї більшої кулі.
По-друге, ТОІ-1853b могла виникнути як газовий велетень із масою, близькою до маси Юпітера, а потім втратити більшість своєї атмосфери внаслідок інтенсивного випромінювання зірки. Залишком є стале ядро. І фактично, якщо ця планета мала колись сформовану атмосферу, з неї залишилося небагато. Як каже астрономка Челсі Гуанг з австралійського Університету Південного Квінсленду, цей об’єкт є винятковим навіть серед планет величини Нептуна. Гуанг вважає концепцію газового велетня особливо цікавою, оскільки грубі атмосфери таких планет зазвичай прикривають те, що відбувається в них усередині. Якщо ТОІ-1853b колись була газовим велетнем, то “ми маємо унікальну нагоду, щоб зазирнути в її середину”, твердить Гуанг.
Майбутній аналіз залишків атмосфери планети може продемонструвати, чи якась із тих гіпотез є правильною. Якщо ТОІ-1853b виникла внаслідок колізії, то її атмосфера, за сподіванням науковців, містить воду та інші летючі сполуки. Та якщо це був газовий велетень, то варто було б очікувати порівняно тонкої атмосфери, у якій домінує водень.
