На момент написания этой статьи в нашей Вселенной было подтверждено существование почти 5300 экзопланет, охватывающих примерно 4000 планетных систем, среди которых и TOI-5205b. С каждым открытием новой экзопланеты учёные продолжают узнавать больше о формировании и эволюции планет, что уже потрясло наше понимание этого процесса до самой его сути. Одним из таких примеров являются горячие юпитеры, которые представляют собой экзопланеты размером с Юпитер или больше, но вращающиеся ближе к своим родительским звёздам, чем Меркурий к нашей собственной. Это резко контрастирует с нашей собственной Солнечной системой, в которой каменистые планеты находятся ближе к нашему Солнцу, а газовые планеты-гиганты намного дальше.
Поэтому совершенно правильно, что недавнее открытие, опубликованное в The Astrophysical Journal, продолжает подталкивать нас к пониманию космоса. В этом исследовании международная группа исследователей во главе с Институтом науки Карнеги подтверждает существование новой экзопланеты размером с Юпитер, TOI-5205b, вращающейся вокруг молодого маломассивного красного карлика главной последовательности (M-карлика) TOI-5205, находящегося примерно в 87 парсеках (284 световых года) от Земли.
Что делает это открытие уникальным, так это то, что масса TOI-5205b довольно велика для такого молодого и маленького красного карлика, что бросает вызов прежним представлениям о формировании и эволюции планет. Это связано с тем, что экзопланеты газовых гигантов традиционно наблюдались на орбитах более старых и крупных карликовых звёзд класса М.
“Звезда-хозяин, TOI-5205, примерно в четыре раза больше Юпитера, но каким-то образом ей удалось сформировать планету размером с Юпитер, что весьма удивительно!”, – воскликнул доктор Шубхам Канодиа, научный сотрудник лаборатории Земли и планет Карнеги, эксперт по красным карликам и ведущий автор исследования.
Доктор Шубхэм недавно подробно рассказал об этом открытии в своём блоге. Используя пищу в качестве аналогии, Юпитер, вращающийся вокруг нашего Солнца, эквивалентен горошине, вращающейся вокруг грейпфрута, тогда как TOI-5205b, вращающийся вокруг своей родительской звезды, будет эквивалентен горошине, вращающейся вокруг лимона.
Общая теория формирования планет начинается с массивного вращающегося диска из газа и пыли, окружающего молодые звёзды, при этом газовые планеты изначально формируются из каменистого материала, составляющего примерно 10 масс Земли. Со временем этот материал образует ядро планеты-гиганта, которое затем аккумулирует большое количество газа из диска, образуя массивные газовые гиганты, которые мы наблюдаем сегодня. Как оказалось, подтверждение TOI-5205b может опровергнуть эту теорию.
“Существование TOI-5205b расширяет наши знания о дисках, в которых рождаются эти планеты”, – объяснил доктор Канодиа. “Вначале, если в диске недостаточно каменистого материала для формирования начального ядра, то невозможно сформировать газовую планету-гигант. И в конце концов, если диск испарится до того, как сформируется массивное ядро, то нельзя будет сформировать газовый гигант. И всё же TOI-5205b сформировался. Основываясь на нашем номинальном текущем понимании формирования планет, TOI-5205b не должна существовать”.
Первоначально это открытие было сделано с использованием данных спутника TESS, который использует метод транзитов для обнаружения экзопланет, и данные показали, что TOI-5205b блокирует примерно 7% света своей родительской звезды.
Для подтверждения данных TESS были проведены последующие наблюдения. Учитывая очень большой транзит, произведённый TOI-5205b, исследователи продемонстрировали, что это может сделать данную экзопланету идеальным кандидатом для будущих атмосферных наблюдений с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба, что может помочь учёным лучше понять секреты её формирования и эволюции.