Астрономы увидели резонанс рекордного количества экзопланет

Астрономы из США и Польши уточнили орбитальные параметры четырех экзопланет, обращающихся вокруг звезды Kepler-223. Оказалось, что эти небесные тела гравитационно захвачены в точный резонанс: за то время, что внешняя из планет системы делает три оборота вокруг звезды, остальные успевают обернуться ровно четыре, шесть и восемь раз. Ученые подчеркивают важность наблюдения за такими системами и оценки их устойчивости — существует гипотеза о том, что когда-то Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун также находились в резонансе. Исследование опубликовано в Nature, кратко о нем сообщает пресс-релиз Университета Чикаго.

Ученые анализировали кривые изменения яркости центральной звезды, собранные «Кеплером» за время основной миссии. На основе таких долгосрочных измерений можно увидеть незначительные изменения в периодах обращения планет, являющиеся следствием нестабильности их орбит. Для того, чтобы добиться максимальной точности моделей астрономы независимо, с помощью спектрометра HIRES обсерватории Кека, изучили Kepler-223. Звезда оказалась близкой к Солнцу по размерам и массе, но при этом была на 1,5 миллиарда лет старше его. 

По словам астрономов, данные модели позволяют утверждать, что резонансы между экзопланетами возникли в результате постепенной миграции их от внешних областей системы к центру. Авторы предполагают, что миграция и возникновение резонансов происходили постепенно — сначала две планеты, мигрировавшие сквозь диск, начали двигаться вместе, затем к ним присоединилась третья планета и четвертая. 

Такие резонансы очень хрупки и внешние возмущения — пролетевшее массивное тело, например — могут легко и разрушить. Тем не менее, система просуществовала свыше шести миллиардов лет, что, как отмечают ученые, может свидетельствовать о то, что планеты каким-то образом уклонились от всевозможных столкновений. Газовые гиганты Солнечной системы, в свою очередь, могли оказаться не столь удачливы — их резонанс нарушился. 

Ранее астрономы уже находили экзопланетные системы с орбитальными резонансами между отдельными парами планет и даже тройками, однако Kepler-223 — первый пример четверки резонирующих экзопланет.