Загадка системы TOI-1422 — новая планета и возможный невидимый спутник
На расстоянии около 500 световых лет от нас, в системе солнцеподобной звезды TOI-1422, астрономы обнаружили мир, который бросает вызов устоявшимся представлениям о планетарных семьях. Это открытие — не просто пополнение в каталоге экзопланет, а настоящая загадка, заставляющая ученых пересматривать теории формирования и эволюции планетных систем. Новый обитатель системы, TOI-1422 c, оказался не просто соседом ранее известной планеты, а ее полной противоположностью, создав уникальную «перевернутую» конфигурацию, которая встречается крайне редко.
Астрономы во главе с Лукой Наполиелло из Туринской обсерватории, сообщили об открытии экзопланеты TOI-1422 c, подтвердив тем самым предыдущие подозрения о существовании в этой системе второго мира. Их исследование, основанное на новых данных с телескопа TESS (НАСА), а также на измерениях лучевой скорости звезды, было обнародовано в статье на arXiv. Ключевую роль в подтверждении сыграли два новых сектора наблюдений TESS, расширенный набор данных и усовершенствованный анализ, что позволило с высокой точностью определить параметры небесного тела.
Звезда TOI-1422, являющаяся центром этой системы, практически близнец нашего Солнца. Она относится к спектральному классу G2V, имеет схожие с Солнцем размеры и массу, а ее возраст оценивается в 4.6 миллиарда лет, что делает ее ровесницей нашей звезды. Ее эффективная температура составляет около 5811 К, создавая условия, в которых могут существовать планеты на относительно близких орбитах.
Открытая планета TOI-1422 c обращается вокруг своей звезды с периодом в 34.5 дня, находясь на расстоянии примерно 0.2 астрономических единицы. Этот период оказался на несколько дней длиннее, чем предполагалось из первоначальных данных. Планета относится к классу субнептунов: ее радиус примерно в 2.61 раза превышает земной, а масса — примерно в 14 раз больше. Такое соотношение массы и размера дает среднюю плотность, равную 4.3 г/см³. Равновесная температура на поверхности этого мира оценивается в высокие 628 Кельвинов, что исключает возможность существования жизни в известных нам формах.
Самым интригующим аспектом этого открытия является необычная архитектура системы TOI-1422. Внутренняя планета, TOI-1422 b, открытая ранее, крупнее, но менее массивна, чем ее внешний сосед. TOI-1422 c, находясь дальше от звезды, оказалась на 20% меньше по размеру, но при этом почти на 50% массивнее.
Это создает редчайшую «инвертированную» структуру, противоречащую часто наблюдаемой тенденции, согласно которой в многопланетных системах с увеличением орбитального периода размеры и массы планет обычно уменьшаются, либо плотность остается постоянной. Исследователи подчеркивают, что такие «антиупорядоченные» системы представляют собой исключительный случай, бросающий вызов современным моделям планетообразования.
Дополнительную загадку системе придает анализ времени транзитов внутренней планеты TOI-1422 b. Астрономы зафиксировали значительные вариации в этих временах (TTV), которые, что удивительно, не могут быть полностью объяснены гравитационным влиянием новооткрытой планеты «c».
Это наводит на мысль о присутствии в системе третьего, пока невидимого, планетарного компаньона, чье притяжение вносит возмущения в орбиту планеты «b». Однако для проверки этой гипотезы и разгадки всех тайн системы TOI-1422 потребуются дальнейшие высокоточные фотометрические наблюдения и измерения лучевых скоростей. Таким образом, система продолжает оставаться объектом пристального научного внимания, суля новые открытия.