Открыта уникальная система с шестью планетами

Наблюдения звезды HD110067 с помощью космических телескопов NASA «Transiting Exoplanet Survey Satellite» (TESS) и ESA «Characterising Exoplanets Satellite» (CHEOPS) привели к открытию у нее шести экзопланет. Интересно, что все они находятся в орбитальном резонансе, то есть конфигурация системы, вероятно, не изменилась с момента ее зарождения. Результаты исследования и выводы ученых представлены в журнале Nature.

«Эта система несколько лет ставила нас в тупик. В 2020 году TESS заметил серию падений светимости родительской звезды, вызванных прохождением по ее диску экзопланет. Анализ полученных данных указал на существование в ней двух миров с орбитальным периодом у первого 5,64 земных суток и неопределенным у второго. Однако спустя два года TESS вновь провел наблюдения звезды HD110067, которые исключили первоначальную интерпретацию, предоставили новую информацию, но так и не принесли ощутимых плодов. Тогда мы решили обратиться за помощью к CHEOPS, и наши усилия окупились», – рассказывают авторы открытия.

Наблюдения CHEOPS позволили астрономам подтвердить существование в системе первых двух экзопланет, открыть третью экзопланету, рассчитать их орбиты и выяснить, что все они находятся в резонансе.

«Самой внешней экзопланете из трех требуется 20,519 земных суток для завершения орбиты, что чрезвычайно близко к 1,5-кратному периоду обращения следующей экзопланеты – 13,673 земных суток. Это, в свою очередь, почти в 1,5 раза больше орбитального периода внутренней планеты, составляющего 9,114 земных суток. Найдя «ключ» к разгадке системы, мы предсказали орбиты других трех экзопланет в системе и смогли найти их в архивных данных», – пояснили авторы открытия.

Орбитально резонансные системы чрезвычайно важны, поскольку они многое могут рассказать об эволюции планетных семейств. Считается, что на первых этапах практически все миры вокруг звезд формируются в резонансе, но затем многие из них подвергаются возмущениям, например, от очень массивной планеты, близкой проходящей звезды или от гигантского столкновения – все это может нарушить тщательный баланс. В результате многие из известных на сегодня многопланетных систем не находятся в резонансе, но выглядят достаточно близкими к нему.

«Мы думаем, что только около одного процента всех систем остаются в резонансе. Вот почему система звезды HD110067 является особенной и требует дальнейшего изучения. Она показывает нам первозданную конфигурацию, которая сохранилась нетронутой», – пояснили авторы открытия.

Система HD110067 является самой яркой из известных с четырьмя или более экзопланетами. Кроме этого, все миры в ней субнептуны с раздутыми атмосферами, что делает их идеальными целями для наблюдений с помощью космического телескопа «James Webb» и других обсерваторий.