Решена загадка гигантских «ватных» планет

Изображение: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science

Астрономы предложили новое объяснение существованию загадочных суперпаффов (super-puffs) — планет с плотностью настолько низкой, что она сравнима с плотностью сахарной ваты. Ученые решили, что эти необычные объекты на самом деле имеют огромную систему колец. Об исследовании, которое раскрывает тайну «ватных» планет, сообщает издание Science Alert.

Ученые разработали модели, чтобы понять, могут ли планеты с кольцами объяснять свойства суперпаффов. Последние обнаруживаются с помощью транзитного метода и метода Допплера. Первый основан на наблюдении падения блеска звезды, когда на ее фоне проходит планета, второй позволяет выявить радиальную скорость звезды — небольшие покачивания, которые зависят от массы экзопланеты.

В случае суперпаффов масса планеты оказывается непропорционально низкой по сравнению с ее размером. Так, масса составляет менее одного процента от массы газового гиганта того же размера. Ученые выдвинули гипотезу, согласно которой это несоответствие объясняется тем, что кажущийся гигантский размер «рыхлой» планеты обусловлен кольцами. Результаты моделирования показали, что в некоторых случаях система колец действительно может способствовать ошибочному определению планеты как суперпаффа.

Три известные экзопланеты-суперпаффа — Kepler 87c, Kepler 117c и HIP 41378f — удовлетворяют требованиям, чтобы считаться планетами с кольцами. Они находятся достаточно близко от родительских звезд, поэтому их кольца должны состоять из каменных тел, а не ледяных. Они также должны быть сплющены из-за высокой скорости вращения, чтобы кольца не деформировались, а значит, они не могут находиться в приливном захвате со звездой (то есть вращаться вокруг своей оси синхронно с вращением вокруг светила).