Астрономы обнаружили звездную систему, состоящую из шести экзопланет, пять из которых находятся в резонансе друг с другом. Предполагается, что есть и шестое небесное тело, так же состоящее в резонансе.
Орбитальный резонанс для небесных тел — не редкость. В нем находятся, например, три спутника Юпитера. Но теперь астрономы впервые обнаружили звездную систему, в которой по согласованным орбитам движутся, предположительно, целых шесть планет
В первый раз, когда исследователи наблюдали TOI-178 — звезду, расположенную на расстоянии около 200 световых лет от Земли в созвездии Скульптора, — они заметили две планеты, вращающиеся вокруг нее практически на одном расстоянии и по схожим орбитам. Однако дальнейшие наблюдения системы показали, что в TOI-178 находится более двух планет. И в очень необычной конфигурации.
Новое исследование показало, что в системе находится шесть экзопланет и что все они, кроме самой близкой к звезде, находятся в резонансе. Это означает, что небесные тела движутся в согласованном «ритме», который постоянно повторяется. В результате планеты постоянно сближаются и удаляются друг от друга. Необходимое условие резонанса состоит в том, чтобы периоды обращения небесных тел относились как натуральные числа.
Подобный резонанс наблюдается и на орбитах трех спутников Юпитера: Ио, Европа и Ганимед. Ио, самая близкая к Юпитеру из трех этих лун, совершает четыре полных оборота вокруг Юпитера, пока самый дальний из них — Ганимед — делает один оборот, а Европа — два.
Пять внешних экзопланет системы TOI-178 подчиняются гораздо более сложному закону. В то время как три спутника Юпитера находятся в резонансе 4:2:1, периоды обращения пяти внешних планет в системе TOI-178 относятся как 18:9:6:4:3. То есть, пока вторая планета от звезды (первая в резонансной цепи) обращается вокруг звезды 18 раз, третья планета от звезды (вторая в цепи) делает 9 оборотов и так далее. Пока исследователи с помощью наблюдений нашли пять планет, но моделирование показало, что где-то в системе должна быть и шестое небесное тело, находящееся в резонансе. Наблюдать его пока не удалось.
Диаметр всех шести планет составляет от одного до трех земных, в то время как их масса от 1,5 до 30 раз больше земной. Некоторые планеты скалистые, а некоторые относятся к типу «мини-Нептунов». TOI-178 — на сегодняшний день единственная планетарная система с таким количеством планет, одновременно находящихся в орбитальном резонансе. Исследователи планируют изучить ее подробнее, чтобы понять, как она образовалась.
Статья об открытии опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
