Астрономы обнаружили редкую систему из шести планет, которые движутся синхронно

Планетная система, расположенная в 100 световых годах от нас, включает в себя шесть миров, вращающихся вокруг своей звезды в совершенной гармонии.

Каждая из шести экзопланет, вращающихся вокруг яркой звезды HD 110067, движется синхронно с соседними экзопланетами, что приводит к редкому явлению, известному как цепочка резонансов. Это говорит о том, что система существовала относительно нетронутой с момента своего образования более миллиарда лет назад и является исключительной жемчужиной Млечного Пути.

«Мы считаем, что только около одного процента всех систем остается в резонансе», — говорит астрофизик Рафаэль Луке из Чикагского университета. «Он показывает нам первозданную конфигурацию планетарной системы, которая сохранилась нетронутой».

Орбитальные резонансы не являются чем-то необычным и неожиданным. Они возникают, когда два тела, вращающиеся вокруг третьего тела, оказывают друг на друга гравитационное влияние таким образом, что периоды их обращения совпадают — это можно выразить как соотношение.

Например, Плутон и Нептун находятся в резонансе друг с другом: Плутон совершает 2 оборота вокруг Солнца на каждые 3 оборота Нептуна; это резонанс 2:3. А некоторые спутники Юпитера находятся в резонансной цепочке. На каждую одну орбиту Ганимеда Европа совершает 2 оборота, а Ио — 4, что соответствует цепочке 1:2:4, также известной как резонанс Лапласа.

Но шесть экзопланет в резонансной цепочке это действительно что-то особенное. Планеты вращаются по орбитам вокруг оранжевого карлика, который находится на расстоянии около 100 световых лет от нас в северном созвездии Волосы Вероники.

Шесть экзопланет, радиус которых от 1,94 до 2,85 раз превышает радиус Земли — это категория миров, известная как мини-Нептуны. Их орбитальные периоды, начиная с самых внутренних, составляют 9,11 дней, 13,67 дней, 20,52 дней, 30,79 дней, 41,06 дней и 54,77 дней. Это означает, что пары экзопланет находятся в резонансах 3:2, 3:2, 3:2, 4:3 и 4:3; самый внутренний мир в системе HD 110067 совершает шесть витков на каждый один оборот самого внешнего.

Это делает систему лишь третьей известной с шестью экзопланетами в цепочке резонанса.

Считается, что звезда образовалась более миллиарда лет назад; то, что его планеты находятся в такой прекрасной гармонии, позволяет предположить, что систему не потревожили такие влияния, как миграция планет, гигантские столкновения или пролетающая звезда. Например, считается, что некоторые планеты Солнечной системы мигрировали в прошлом.

Резонанс действительно легко нарушить. Астрономы определили ряд систем, орбитальные периоды которых близки к резонансу, но настоящие резонансные цепочки немногочисленны и редки. Таким образом, система HD 110067 является редким сокровищем и представляет собой прекрасную возможность узнать больше об этом удивительном явлении.

«Нынешняя деликатная конфигурация планетарных орбит HD 110067 исключает любые насильственные события за миллиард лет истории системы, что делает ее редким «ископаемым» для изучения механизмов миграции и свойств ее протопланетного диска в первозданной среде», — пишут исследователи в своей статье.

«Сочетание яркости родительской звезды и предполагаемого наличия атмосфер у большинства ее планет делает HD 110067 наиболее благоприятной многопланетной субнептуновой системой, которую можно наблюдать в трансмиссионной спектроскопии с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб. HD 110067 дает шанс получить представление о природе субнептуновых планет и о том, где, как и при каких условиях формируются и выживают резонансные цепи».

Исследование опубликовано в журнале Nature.