Международная группа планетологов подтвердила обнаружение новой экзопланеты — массивного холодного гиганта, расположенного в планетной системе WASP-132. Полученные данные ставят под вопрос общепринятое представление о том, что горячие Юпитеры, перемещаясь к своим звездам, разрушают соседние планеты, формирующиеся одновременно с ними. Данное открытие может привести к необходимости пересмотра существующих моделей формирования планетных систем.
Горячие юпитеры — экзопланеты с массой, обладающие массой, сопоставимой с массой Юпитера. Их орбиты располагаются на значительно меньшем удалении от звезды-родительницы, чем орбита Меркурия от Солнца, а период обращения вокруг светила составляет всего несколько дней или часов. Предполагается, что эти газовые гиганты формируются не возле самой звезды, поскольку на таком расстоянии не хватает газа и пыли для формирования планет, а на большем удалении. В протопланетном диске, в процессе развития планетной системы, горячие Юпитеры перемещаются ближе к своей звезде.
До недавнего времени планетологи считали, поскольку эти газовые гиганты находятся на значительном удалении от своей звезды, они, по сути, вращаются в изоляции, не имея других планет в непосредственной близости. Эта точка зрения вытекает из предположения о том, что миграция горячих юпитеров к звезде приводит к разрушению или выталкиванию более мелких планет, расположенных на внутренней орбите. Однако международная команда ученых под руководством планетолога Равит Хеллед ( Ravit Helled) из Цюрихского университета опровергла это мнение.
В ходе исследований было установлено, что в планетных системах, содержащих горячие юпитеры, присутствуют и другие экзопланеты. Среди них — суперземля, расположенная ближе к звезде, чем горячий юпитер, и массивный ледяной гигант, находящийся дальше от звезды, чем горячий юпитер. Это говорит о том, что горячие юпитеры не всегда являются единственными планетами в системе, и, соответственно, их миграция происходит иначе. По всей видимости, этот процесс способствует сохранению структуры системы. Результаты работы команда Хеллед представила в научной статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
В созвездии Волк, в 2006 году, астрономы идентифицировали одиночную звезду, расположенную примерно в 400 световых годах от нашей планеты. Звезде было присвоено обозначение WASP-132. Данная звезда относится к оранжевым карликам и характеризуется размерами и массой, превышающими солнечные примерно на три четверти.
Через 10 лет ученые обнаружили существование в окрестностях газового гиганта, похожего на Юпитер WASP-132 b: масса экзопланеты не превышает половины массы Юпитера, при этом ее радиус на 0,87 превышает радиус Юпитера. Один оборот вокруг звезды WASP-132 b планета совершает за 7,1 дня.
В 2021 году космический телескоп NASA TESS, занимающийся поиском экзопланет, выявил суперземлю, расположенную в окрестностях звезды WASP-132 WASP-132 c. Этот объект находится еще ближе к своей звезде, чем известные горячие Юпитеры. WASP-132 c совершает полный оборот вокруг звезды всего за 24,2 земных часа. Масса экзопланеты в шесть раз превышает массу Земли, а ее радиус — в 1,85 раза.
В 2024 году ученых ожидал новый сюрприз. Полученные данные указывали на возможное наличие в системе третьей планеты — массивного ледяного гиганта WASP-132 d. Команда Хеллед предоставила доказательства существования этой экзопланеты, о чем было сообщено в научной статье.
Расположение WASP-132 d значительно дальше от своей звезды, чем у двух других экзопланет, — приблизительно на том же расстоянии, что и главный пояс астероидов в нашей Солнечной системе. Масса этой экзопланеты равна 5,16 масс Юпитера, а период обращения вокруг звезды составляет 4,9 земных года.
Команда Хеллед также заявила об обнаружении в системе коричневого карлика — объектов, которые не смогли набрать достаточную массу для формирования полноценных звёзд. Эти объекты обладают массой, меньшей, чем у звёзд, но превышают массу газовых гигантов, таких как Юпитер. По оценке планетолога, масса коричневого карлика может достигать 18,5 масс Юпитера, а период его обращения вокруг звезды WASP-132 составляет 18 земных лет.
Обнаружение суперземли и ледяного гиганта в планетной системе WASP-132 вызывает вопросы относительно общепринятой модели миграции горячих юпитеров. Согласно предыдущим предположениям, перемещение этих планет к звезде должно было бы сопровождаться значительными гравитационными возмущениями, что привело бы к дестабилизации орбит других планет. Однако имеющиеся данные свидетельствуют о более плавном и устойчивом процессе миграции в протопланетном диске, благодаря чему удалось сохранить сложную архитектуру системы.
Ученые из группы Хеллед планируют продолжить изучение планетной системы, используя космический телескоп Gaia, принадлежащий Европейскому космическому агентству. Этот аппарат предназначен для регистрации незначительных изменений в положении звезд с целью обнаружения планет и коричневых карликов.
Планетная система WASP-132, содержащая горячий Юпитер, не является уникальной. До этого момента исследователи идентифицировали желтый карлик WASP-47 в 882 световых годах от Солнца, вокруг которого вращаются четыре планеты: горячий юпитер WASP-47 b, суперземля WASP-47 e, горячий нептун WASP-47 d и газовый гигант WASP-47 с. Чем больше у ученых будет информации о подобного рода объектах, тем точнее они смогут строить модели формирования планетных систем и лучше разбираться в их природе.