Астрономы шокированы тем, как сформировались эти гигантские экзопланеты
Данные телескопа JWST выявили серу в атмосферах четырёх «супер-юпитеров», что указывает на их формирование путём медленной аккреции ядра, вопреки прежним моделям
Короткое резюме
Астрономы, используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), обнаружили серу в атмосферах четырёх гигантских экзопланет в системе HR 8799. Это химическое свидетельство указывает, что планеты, каждая из которых в 5–10 раз массивнее Юпитера, сформировались по сценарию аккреции ядра — медленного наращивания твёрдого ядра из пыли и льда с последующим захватом газа. Такой механизм формирования для столь массивных и удалённых от звезды планет ранее считался маловероятным.
Система HR 8799, находящаяся в 133 световых годах от нас, содержит четыре планеты-гиганта на орбитах от 15 до 70 астрономических единиц от звезды. Ранее модели, основанные на нашей Солнечной системе, предполагали, что у планет, формирующихся путём аккреции ядра на таком расстоянии, не хватило бы времени набрать столь огромную массу до рассеивания протопланетного диска. Обнаружение серы, являющейся тугоплавким элементом, который существует в твёрдой форме в диске, стало ключевым аргументом в пользу этого механизма. Команда также обнаружила, что планеты содержат больше тяжёлых элементов, чем их звезда, что дополнительно подтверждает их планетарное, а не субзвёздное происхождение.
Это открытие заставляет пересмотреть существующие модели формирования планет. Оно показывает, что газовые гиганты могут формировать массивные твёрдые ядра на гораздо больших расстояниях от звезды, чем считалось ранее. Исследование поднимает фундаментальный вопрос о границе между планетой и коричневым карликом: насколько массивным может быть объект, чтобы всё ещё считаться сформировавшимся как планета? Дальнейшие наблюдения с помощью JWST за другими системами помогут уточнить эти границы и механизмы.
Обнаружение серы как маркера формирования
Присутствие серы в атмосферах гигантских экзопланет системы HR 8799 является прямым химическим свидетельством их формирования через медленную аккрецию твёрдого ядра, аналогично Юпитеру
Вызов существующим моделям
Масса (5–10 масс Юпитера) и огромные орбиты (15–70 а.е.) этих планет ранее считались несовместимыми с моделью аккреции ядра из-за нехватки времени для роста до рассеивания протопланетного диска
Революционная роль JWST
Беспрецедентная чувствительность и спектральное разрешение телескопа JWST впервые позволили детально изучить атмосферы этих тусклых планет и обнаружить в них ранее невидимые молекулы, включая сероводород
Пересмотр границы «планета — коричневый карлик»
Открытие ставит вопрос о максимальной массе объекта, который может сформироваться как планета, и заставляет искать новую границу между процессами планетообразования и образования субзвёздных объектов
Текст сгенерирован с использованием ИИ
