Астрономи виявили унікальну систему планет, що складається із шести молодих екзопланет, і, можливо, сьомої, що обертаються навколо молодої зірки TOI-1136. Це відкриття не лише допомагає поглибити розуміння про процес формування та розвитку планет навколо молодих зірок, а й може бути аналогом нашої Сонячної системи на ранніх етапах її існування, близько 4 мільярдів років тому.
TOI-1136 – близька карликова зірка в Чумацькому Шляху, що знаходиться приблизно у 270 світлових роках від Землі. Вчені захоплені цією планетною системою через її рідкість – небагато систем мають таку велику кількість планет. Вона приблизно порівнянна з нашою Сонячною системою за розмірами, а також має різноманітність і подібність, що дозволяє робити відкриття про сонячні системи схожих конфігурацій.
Оригінальне дослідження цієї планетарної системи розпочалося з використанням космічного телескопа TESS NASA у 2019 році. Але для більш детальної інформації астрономи провели тривалі спостереження з різних земних телескопів, щоб визначити масу планет, форму їхньої орбіти, а також характеристики їхньої атмосфери.
Планети у системі TOI-1136 від TOI-1136b до TOI-1136g класифікуються як субнептуни. Найменша з шести вже підтверджених планет вдвічі більша за Землю, тоді як інші планети, виявлені в цій системі, у чотири рази перевищують розмір Землі, аналогічно крижаним гігантам Урану і Нептуну.
Всі планети в системі TOI-1136 обертаються навколо своєї зірки настільки близько, що повний обіг займає менше ніж 88 земних днів. Період оберту найближчої до Сонця планети Меркурія також становить 88 днів. Вивчення цих планет дозволяє уявити, що вони знаходяться ближче до своєї зірки, ніж Меркурій до Сонця.
Екзопланети в системі TOI-1136 є унікальним класом, відмінним від тих, що є в нашій Сонячній системі. Проте з вивчення інших планетарних систем, дедалі більше вчених схиляються до думки, що цей клас планет може бути найпоширенішим у галактиці, відкриваючи нові горизонти у розумінні космосу.
Однак найцікавіше у TOI-1136 – це вік планет та їхні зірки. Усього 700 мільйонів років роблять їх відносно молодими за космічними мірками. Порівняно із Сонячною системою віком близько 4,5 мільярда років, ця система здається дуже юною. Це створює неперевершену можливість вивчення планет відразу після їх формування і дозволяє більш глибоко вдатися у процес виникнення та розвитку планетарних систем, включаючи передумови появи нашої Сонячної системи.
Також, юні зірки, подібні до TOI-1136, вимагають особливої уваги через їхню надактивність. Завдяки сильному магнетизму та інтенсивним сонячним плямам та спалахам, властивим молодим зіркам, ці спостереження становлять особливий інтерес для астрономічної спільноти.
Випромінювання, що випускається молодими зірками, має величезний вплив на формування та еволюцію планет, що обертаються навколо них. Ця активність молодих зірок створює особливі умови для планет, впливаючи на їх атмосферні характеристики та зміни, що відбуваються з часом.
«Молоді зірки постійно виявляють свою “збудливість”, вони дуже активні, подібно до малюків. Це створює труднощі під час виконання точних вимірів. Однак такі виміри не лише дозволяють нам зіставляти зміни на планетах, а й вивчати, як атмосфери цих планет розвивалися на різних відстанях їхньої зірки, що є одним із найважливіших аспектів у подібних дослідженнях», — зазначив Стівен Кейн, керівник групи та професор планетарної астрофізики Каліфорнійського університету.
Один з особливих аспектів системи TOI-1136 полягає в тому, що всі планети, що знаходяться в ній, приблизно одного віку і розташовані дуже близько одна до одної. Це робить цю систему винятковою для дослідження.
Завдяки телескопу Automated Planet Finder у Лікській обсерваторії в Каліфорнії та високороздільному Ешелле-спектрометру високої роздільної здатності в обсерваторії Кека на вулкані Мауна-Кеа на Гаваях, дослідники змогли виявити коливання планет. Аналіз цих коливань з використанням комп’ютерних моделей та даних про транзити планет дозволив визначити маси планет із високою точністю.
“Було багато проб і помилок, але ми задоволені результатами, які отримали, створивши одну з найскладніших моделей екзопланетних систем на цей час”, – зазначив провідний автор дослідження та доктор філософії з Каліфорнійського університету в Ірвайні.
У нашій Сонячній системі життя виникло приблизно через 600 мільйонів років після її формування у період, який називається археєм. Астрономи розглядають екзопланети системи TOI-1136 на ранніх стадіях їх розвитку. Однак через близькість до батьківської зірки шанси на те, що ці планети можуть підтримувати життя, здаються малоймовірними. Інтенсивне випромінювання зірки, ймовірно, руйнує атмосферу і випарює рідку воду, яка є ключовим фактором для розвитку життя в тому вигляді, яким воно нам відоме.
«Я все більше приходжу до висновку, що наша система є унікальною у Всесвіті. Виявлення систем, відмінних від нашої, дозволяє краще зрозуміти, як наша Сонячна система вписується в загальний контекст формування планетарних систем навколо інших зірок», – сказав Кейн.
Далі команда має намір продовжити дослідження системи TOI-1136, сподіваючись підтвердити наявність сьомої планети та визначити склад атмосфер планет. Це те, чого можна було б досягти за допомогою космічного телескопа Джеймс Вебб.
