Онлайн
В Солнечной системе нет и пары одинаковых планет, однако мы можем разбить их на классы. Земля, Венера, Меркурий и Марс относятся к твердотельным мирам; Сатурн и Юпитер — газовые гиганты; Нептун и Уран — ледяные великаны, а Плутон и Церера являются обладателями скромного титула карликовых планет.
При всем разнообразии, в Солнечной системе нет ничего подобного тому, что обнаружили астрономы в системе звезды Kepler 51, расположенной в 2600 световых годах от нас. Три планеты, вращающиеся вокруг нее, имеют невероятную особенность: их плотность ниже 0,1 грамма на кубический сантиметр — для сравнения, средняя плотность гусиного пера составляет 0,36 г/см3. Величина этих планет сопоставима с размером Юпитером, но при этом, их масса равна 1% от массы ближайшего к нам газового гиганта. В заявлениях прессе ученые сравнивают их плотность с сахарной ватой.
Сравнение размеров планет системы Kepler 51 с планетами Солнечной системы
«Ватные» планеты были открыты еще в 2012 году, но только спустя два года была обнаружена их странно низкая плотность. Теперь, используя наблюдения космического телескопа «Хаббл», группа астрономов смогла определить, что происходит с атмосферой этих планет.
Экзопланеты системы Kepler 51 были обнаружены транзитным методом, который основан на наблюдениях за прохождением планеты на фоне звезды. Во время транзита свет от звезды проходит через верхние слои атмосферы планеты. Изучая его спектр, можно обнаружить химические элементы, присутствующие в атмосфере планеты. Однако в случае с планетами Kepler 51, к удивлению ученых, анализ не показал никаких контрольных химических сигнатур.
«Это определенно заставило нас серьезно задуматься для объяснения того, что там происходит. Мы ожидали найти воду, но не смогли обнаружить сигнатуры хоть какой-нибудь молекулы», – Джессика Либби-Робертс, планетолог Калифорнийского университета (Боулдер).
Для того, чтобы попробовать прояснить ситуацию, ученые обратились к методу компьютерного моделирования. Они решили определить, какие атмосферные условия могут производить сочетание чрезвычайно низкой плотности и непрозрачной оболочки. Выяснилось, что лучше всего для таких условий подходит атмосфера, представляющая собой смесь водорода и гелия, окруженного слоем метана.
Нечто подобное астрономы уже наблюдали на Титане — спутнике Сатурна. Из-за толстого метанового слоя ученые не могли получить прямого изображения этого спутника до прибытия к Сатурну космического аппарата Кассини в 2004 году.
Исследователи также обнаружили, что атмосфера планет системы Kepler 51 активно «испаряется» в космос. По их словам, это может объяснить, почему такой тип планет чрезвычайно редок. На сегодняшний день астрономам известны менее 15 «ватных» гигантов.
Поскольку эти странные планеты очень молоды — им около 400 миллионов лет — их «состояние сахарной ваты» может быть всего лишь временной стадией развития. Ученые предполагают, что на конечной стадии они станут мини-Нептунами — самым распространенным типом экзопланет в нашей галактике.
Ученые планируют продолжить наблюдения за системой Kepler 51, в том числе с помощью нового телескопа «Хеопс» (CHEOPS — Characterizing Exoplanet Satellite), который был выведен на орбиту Земли 18 декабря.
Источник – National Geographic.
