Астрономи виявили незвичайну екзопланету GJ 523b, яка змушує по-новому поглянути на те, як утворюються кам’янисті світи. Вона приблизно у 2,5 раза більша за Землю, але її маса становить близько 23,5 земної.
Такі надзвичайно масивні кам’янисті планети неофіційно називають «мега-Землями». Однак GJ 523b особливо цікава своєю щільністю: попри значні розміри, вона, схоже, не має потужної газової оболонки.
Планета, яка не вписується в правила
GJ 523b обертається навколо своєї зорі приблизно за 17,75 дня, а вся система дуже молода — їй лише близько 170 мільйонів років. Планету спочатку помітив космічний телескоп NASA TESS за характерним падінням яскравості зорі під час транзиту. Потім астрономи використали наземний телескоп WIYN діаметром 3,5 метра в Аризоні, щоб виміряти гравітаційний вплив планети на свою зорю.
Об’єднавши ці дані, дослідники оцінили радіус GJ 523b у 2,55 раза більший за земний, а її середню щільність — приблизно у 126,8 г/дюйм³.
Найцікавіше починається саме тут.
Згідно з поширеними моделями, масивне кам’янисте ядро молодої планети здатне швидко притягувати водень і гелій із навколишньої протопланетної хмари. У Сонячній системі вважається, що Юпітер і Сатурн почали активно накопичувати газові оболонки після того, як їхні ядра досягли приблизно 20 мас Землі.
GJ 523b уже перевищила цей поріг, але при цьому залишається надзвичайно щільною.
Куди подівся газ?
У вчених є кілька пояснень. Одне з них полягає в тому, що планета спочатку справді мала товсту атмосферу, але згодом її втратила. Інший, значно драматичніший сценарій — гігантське зіткнення двох планет. Такий удар міг сформувати більший кам’янистий світ, одночасно викинувши значну частину газових оболонок у космос.
Поки що неможливо сказати, який варіант правильний. Але саме такі об’єкти допомагають перевіряти межі сучасних моделей формування планет.
Астрономам потрібно знайти ще кілька подібних світів, щоб зрозуміти, чи GJ 523b — рідкісний виняток, чи представник цілої популяції надщільних «мега-Земель». Дослідження наразі доступне на arXiv і ще не пройшло незалежного рецензування, тому остаточні висновки робити зарано. Але вже зараз GJ 523b виглядає як планета, яка не надто охоче дотримується правил.