Найдено множество экзопланет с кольцами?

Многие экзопланеты могут иметь кольца, но их трудно обнаружить.

Многие экзопланеты могут иметь кольца, но их трудно обнаружить.
Иллюстрация CICLOPS.

Астрономы давно ломают голову над загадкой некоторых планет, которые имеют невероятно большие радиусы для своей массы. Теперь предложена интригующая версия, что учёных сбивают с толку масштабные кольца этих миров.

Гипотеза изложена в препринте научной статьи, опубликованном на сайте arXiv.org учёными из Института Карнеги и Калифорнийского технологического института.

Напомним, что в Солнечной системе кольца имеют все четыре планеты-гиганта и несколько малых тел. Наши знания о механизмах образования колец говорят о том, что это явление должно быть достаточно распространённым, и среди более чем 4100 известных экзопланет наверняка есть "окольцованные".

В то же время астрономы лишь несколько раз сообщали о возможном открытии планет с кольцами, да и эти данные могут быть объяснены альтернативными гипотезами. Всё дело в том, что разглядеть с Земли кольца у далёкого мира крайне сложно.

В то же время специалистов давно тревожит загадка сверхраздутых планет (super-puffs), список которых регулярно пополняется. Судя по их массам и радиусам, эти тела имеют среднюю плотность менее 0,3 грамма на кубический сантиметр. Это в четыре с лишним раза меньше средней плотности Юпитера и в три с лишним раза – плотности воды.

Астрономам известно, что планеты могут раздуваться под воздействием нагрева, если находятся достаточно близко к своему солнцу. Но размеры многих обнаруженных миров нельзя объяснить и этим.

Авторы нового исследования высказали простую и красивую мысль: что, если измеренные с Земли диаметры относятся не к планете как таковой, а к системе "планета + кольца"? Тогда сама экзопланета значительно меньше, и её плотность не так мала, как кажется.

Эксперты опробовали свою гипотезу на нескольких сверхраздутых мирах. Выяснилось, что для некоторых из них она действительно может объяснить данные наблюдений, хотя и с оговорками.

Так, планеты Kepler 51 b, 51 c, 51 d и 79 d находятся слишком близко к своим светилам, чтобы щеголять ледяными кольцами, как Сатурн. Если у них и есть подобные украшения, то они состоят из каменных глыб.

Kepler 18 d, 223 d, и 223 e потенциально могут иметь кольца, но они были бы деформированы притяжением родительской звезды. К слову, именно для этой тройки планет непосредственно проверить гипотезу о кольцах проще всего. По расчётам авторов, для этого требуется измерение блеска светила с точностью 50–150 ppm (1 ppm – это миллионная доля исходной величины). Такую точность должен обеспечить космический телескоп "Джеймс Уэбб", который планируется запустить уже в 2021 году.

Лучше всего "кольцевая" версия согласуется с наблюдениями миров Kepler 87 c и 177 c. Но здесь для её проверки нужна фантастическая точность измерения яркости: порядка 10 ppm.

Разумеется, лишь будущие наблюдения помогут понять, справедливы ли интригующие предположения авторов.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали об экзопланете, у которой, предположительно, формируются спутники, и о возможном открытии первой экзолуны.