2019-03-10 10:32

Необычные орбиты экзопланет могут быть обусловлены наклоном их осей вращения

Астрономы из Йельского университета провели исследование, взяв за основу данные наблюдений телескопа «Кеплер» за экзопланетами. Они пытались разобраться с параметрами орбит планет в тех системах, где известны как минимум две экзопланеты.

Планеты формируются из газопылевого диска, который окружает звезду. Их орбиты постоянно меняются, когда они взаимодействуют друг с другом и диском. Для планет, которые расположены относительно близок друг к другу, должны быть характерны резонансные орбиты, когда период обращения одной планеты кратен периоду другой. Например, удаленная планета может дважды обернуться вокруг звезды, а более близкая за это же время – трижды.

Примеры орбитальных резонансов можно найти во многих местах, поскольку это логичный эффект при нормальном образовании планет.

Однако «Кеплер» обнаружил целый ряд планет, которые не попадают в эти резонансные схемы. Многие компактные многопланетные системы, где планеты обращаются вокруг звезды менее чем за сто дней, не имеют орбитального резонанса, как того следовало ожидать. Над поиском причин такого эффекта и работали ученые. Какая-то сила выталкивает планеты из резонанса. Этой силой оказалась энергия вращения планет, ось которых сильно наклонена.

Если ось достаточно наклонена, звезда будет воздействовать на нее гравитационно таким образом, чтобы со временем выровнять. Например, под воздействием приливных сил Луна и Земля со временем обрели другой вид резонанса – спин-орбитальный. При этом часть энергии вращения переходит в энергию движения Луны по орбите, из-за чего та очень медленно отдаляется. Такой же процесс происходит и с наклоненными планетами. Они медленно будут отодвигаться по мере того, как приливное воздействие звезды будет выравнивать ось их вращения.

При этом «попытки» звезды выровнять ось вращения так могут и не увенчаться успехом, поскольку эффект прецессии и даже незначительное колебание плоскости орбит планет могут совпадать по частоте и удерживать ось планеты наклоненной достаточно долго, чтобы за это время приливные силы могут вывести планету из резонанса. Причем эту гипотезу, которая подтверждалась в моделях, можно будет проверить и наблюдениями, когда мощность инфракрасных телескопов позволит наблюдать смещение излучения от поверхности экзопланет.

Специфическая смена сезонов у планет, ось которых сильно наклонена, накладывает свой отпечаток на инфракрасную сигнатуру. Так удастся проверить, насколько вообще планеты с такой осью распространены, и действительно ли механизм превращения энергии вращения в орбитальную заставляет планеты выходить из резонанса.

Источник: vk.com

Вернуться к списку новостей