Ученые обнаружили экзопланету, у которой, судя по всему, имеются кольца. Такие же как у Сатурна и других планет-гигантов Солнечной системы. Таких "кольценосцев" за ее пределами пока что не находили. Данная планета весьма крупная — по расчетам, ее масса в десятки раз превышает таковую Сатурна. Неудивительно, что раньше ее считали звездой…
Долгое время астрофизики считали, что планеты, обладающие кольцами, вроде Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна (хоть у последних трех планет они и не видны в обычные телескопы, их наличие было подтверждено исследованиями "Вояджер -1" и "Вояджер-2"). Да что там планеты — даже у некоторых спутников планет-гигантов есть кольца. Согласно исследованиям зонда "Кассини — Гюйгенс", спутник Сатурна Рея обладает тремя кольцами. Есть также гипотеза о том, что Земля, Марс и Венера тоже когда-то имели кольца, но они существовали у этих планет весьма не долго.
Что представляют собой эти самые кольца. Если коротко, то это всего лишь пылевые комплексы (а, точнее — система плоских концентрических образований из пыли и льда), вращающаяся вокруг планеты в экваториальной плоскости. Считается, что удерживать вокруг себя такие образования могут лишь массивные планеты, вроде наших гигантов.
Интересно, что с точки зрения астрофизики, любая планетная система, расположенная вокруг звезды, может рассматриваться как такая же плоская концентрическая система из пыли и льда, то есть кольцо (или несколько колец). То есть можно сказать, что планетные кольца в общем-то аналогичны планетным системам. Из этого следует вывод, что отличить большую планету, обладающую кольцами, от системы, вращающейся вокруг маленькой звезды (вроде коричневого карлика), весьма и весьма сложно.
Читайте также: Кометы испортили кольца Сатурна и Юпитера
В то же время до последнего времени о подобной проблеме никто и не задумывался, поскольку "окольцованных" экзопланет астрономы не находили. Однако недавно появилась информация о первой находке подобной планеты. Парадокс заключается в том, что это небесное телло долгое время считали звездой.
Началось все с того, что Эрик Мамэджек из университета Рочестера (США) и его коллеги из Нидерландов и Британии изучали данные международных проектов SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) и ASAS (All Sky Automated Survey), касающиеся молодых солнцеподобных звезд в звездной ассоциации Скорпиона-Центавра. Эта весьма неустойчивая группа молодых и массивных звезд, расположенная на расстоянии от 380 до 470 световых лет от Солнца, уже давно привлекала внимание астрофизиков.
Исследуя данные, астрофизики обратили внимание на фотометрические и спектроскопические особенности звезды 1SWASP J140747,93-394542,6 от которой до нас не много ни мало — целых 420 световых лет. Эта молодая звезда (ей всего лишь 16 миллионов лет, совсем "детсадовский" возраст) с массой, близкой к массе Солнца, отличалась необъяснимыми периодическими колебаниями яркости. Так, например, в некоторые моменты она падала на 95 процентов. И, кроме того, эти изменения яркости происходило с периодичностью с периодичностью в 54 дня.
Обычно такие колебания связаны с прохождением перед диском звезды ее планет или более слабой звезды. Но тут картина была куда более сложной — вместо одного "проседания" яркости наблюдалось несколько разноуровневых понижений. В то время, как если бы эти колебания яркости его вызывало бы прохождение обычного сферического тела, то она должна была бы стабильно снижаться вплоть до достижения точки минимума, а затем так же стабильно расти.
Интересно, что характер этой кривой напомнил ученым данные наблюдений за звездой EE Цефея, крупной и горячей, время от времени затмеваемой своей не столь большой соседкой, которая окружена пылевым протопланетным диском. Однако, в отличие от этого случая, у 1SWASP J140747.93-394542.6 минимумов яркости в ходе одного "сеанса" затмения наблюдается несколько. Что тоже было достаточно странно.
Согласно расчетам ученых, этот странный "затемнитель звезды" находится от нее совсем близко — расстояние до него то в 1,7 раз больше, чем от таковое между Землей и Солнцем. Все это навело на мысль о том, что ученые имеют дело с кольцом, или даже кольцами, похожие на те, что есть у Сатурна. Как говорит ведущий автор исследования Эрик Мамэджек: "Когда я впервые увидел кривую яркости, я понял, что мы нашли странный и уникальный объект. Когда мы исключили возможность, что колебания связаны со звездой-компаньоном или газопылевым диском вокруг нее самой, я понял, что единственным подходящим объяснением может быть система пылевых колец вокруг небольшого спутника — что-то вроде "Сатурна на стероидах"".
Однако тогда получается, что это не звезда, а планета. Правда, однозначно говорить об этом пока не приходится. Дело в том, что ученые не смогли точно определить массу данного небесного тела. Согласно их предположениям, если масса этого объекта не более чем в 13 раз превосходит массу Юпитера, то это планета. Причем тогда его вполне логично называть "Сатурном на стероидах" или "Сатурном, страдающим от ожирения". Но если она больше массы Юпитера в 13-75 раз — то, получается, что все-таки ученые имеют дело с коричневым карликом. Который, вполне вероятно, обладает собственной планетной системой. Поэтому для установления ясности в этом вопросе потребуются новые исследования.
Пока же астрофизики решили сосредоточиться на изучении колец. Выяснилось, что их общая масса вдесятеро превышает массу нашей Луны. Структура же у них следующая — имеется, как минимум, одно плотное внутреннее кольцо и три внешних более разреженных. Причем радиус самого внешнего из них составляет десятки миллионов километров (для сравнения — внешнее кольцо Сатурна E имеет радиус 480 тысяч километров). Ученые назвали эти кольца "Рочестер", "Сазерленд", "Кампанас" и "Тололо" — по названиям мест, где впервые были получены данные об этом странном объекте. Самой же планете (или звезде) нового имени пока что не присвоено.
Читайте также: В космосе найдены "планеты лилипутов"
Впрочем, как говорят авторы исследования, картина пока что не полностью нарисована, ведь: "…каждое кольцо может состоять из тысяч и тысяч более мелких, неразличимых нам колец". Кроме того, некоторые данные говорят о том, что у этого "ожиревшего Сатурна" могут быть спутники, причем не один, а больше десятка. Некоторые из них вполне могут быть сравнимы по размеру с Землей. На это указывают промежутки между кольцами — как известно, они появляются лишь в том случае, если более крупные объекты, находящиеся на орбите планеты, подобно пылесосу, "всасывают" мелкие частицы кольца, разделяя его на два.
Итак, получается, что не только планеты Солнечной системы любят обзаводиться кольцами. В других системах это тоже весьма модно…
Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"