Исследователи из университета Нью-Мексико (США) открыли планетную систему звезды TOI−201 с быстро меняющимися орбитами планет. В процессе наблюдений ученые пытались понять, какие небесные тела составляют систему и как они динамически взаимодействуют друг с другом. Результаты работы опубликованы в Sciense Advances.
В системе обнаружены три потенциально разных небесных тела. Каменистая планета TOI−201 d класса суперземля — примерно в 1,4 раза больше Земли и в шесть раз тяжелее. Она совершает один оборот вокруг своей звезды за 5,85 дня и находится очень близко к светилу — вероятно, слишком горяча для существования жидкой воды.
Рядом с ней вращается газовый гигант TOI−201 b, именуемый «теплым юпитером». Его масса равна примерно половине массы Юпитера, оборот вокруг звезды он совершает за 53 дня.
Самое массивное тело в системе после звезды — коричневый карлик TOI−201 с. Он в 13 раз массивнее Юпитера, но слишком мал для термоядерного синтеза водорода в ядре. Карлик движется по широкой, сильно вытянутой эллиптической орбите с периодом около 7,9 года и своим гравитационным воздействием определяет динамику всей системы.
Масса TOI−201 с находится на границе между массивными планетами и коричневыми карликами, поэтому остается загадкой, сформировалось это тело как планета или как звезда. Ученых поразили его чрезвычайно длительный период обращения вокруг светила и расположение в системе с двумя внутренними планетами. Большинство известных транзитных коричневых карликов вращается гораздо ближе к своим звездам.
TOI-201 — одна из немногих систем, где можно наблюдать за тем, как планетарные орбиты активно меняются в масштабах человеческой жизни. Это редкая возможность в режиме реального времени наблюдать за динамикой планетарных систем
Астрономы прогнозируют, что через 200 лет только два объекта из трех останутся на своих орбитах. Воздействие черного карлика постепенно меняет орбиты других тел системы. Следующий транзит TOI−201 с ожидается 26 марта 2031 года.
Чтобы подтвердить существование системы, исследователи применили четыре метода наблюдения: спектроскопию, транзитную фотометрию, вариации времени транзита и астрометрию. Изучение TOI−201 стало результатом многолетних усилий большой команды. Постепенный сбор данных — будь то транзитные наблюдения в рамках проектов ASTEP и LCOGT или измерения лучевых скоростей — шаг за шагом раскрывал тайны системы и позволял воссоздать ее трехмерную структуру. Именно эта уникальная конфигурация лежит в основе ранее не наблюдавшихся динамических взаимодействий внутри системы.
Ранее Наука Mail рассказывала, что телескоп «Джеймс Уэбб» раскрыл тайну рождения планет-тяжеловесов.
