Вчені дослідили три планети, які виявилися супер-юпітерами, і їхні результати вразили наукову спільноту.
Дослідники прагнули зрозуміти, як вони формуються.
Учені проаналізували три величезні планети, які знаходяться на відстані 130 світлових років від нашої планети. Дослідники вивчали їх атмосферну хімію, щоб з’ясувати, яким чином ці планети виникли, повідомляє Science Alert.
Відомо, що навколо газового гіганта HR 8799, зірки типу F у сузір’ї Пегаса, обертаються чотири планети. Маса кожної з них у 5-10 разів перевищує масу Юпітера. Завдяки інструментам телескопа “Джеймс Вебб” вчені дослідили атмосфери трьох внутрішніх планет.
Газові гіганти можуть мати масу, близьку до коричневих карликів — об’єктів, які на короткий час здатні синтезувати дейтерій, — проте астрономи вважають, що ці два типи об’єктів формуються принципово різними шляхами. Коричневі карлики виникають подібно до зірок, через гравітаційний колапс зверху вниз, але їм не вистачає маси для підтримки термоядерного синтезу водню.
Формування планет, в свою чергу, можна пояснити акрецією ядра — процесом, що відбувається знизу вгору, під час якого ядра повільно зростають, оскільки тверда речовина злипається в протопланетному диску. Деякі ядра також поглинають гази з туманностей, в яких формуються, перетворюючись на газові гіганти.
Таким чином виникли Юпітер і Сатурн. Але чи може цей механізм пояснити появу газових гігантів в інших системах? Вони є більшими і обертаються далі від зірки. Ці відстані коливаються від 15 до 70 астрономічних одиниць (від 2 мільярдів до 10 мільярдів кілометрів), що свідчить про те, що планети знаходяться приблизно в 15-70 разів далі від своєї зірки, ніж Земля від Сонця. Учені вважають, що такі планети можуть формуватися внаслідок колапсу ядра, подібно до коричневих карликів.
Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені досліджували планети HR 8799 за допомогою “Джеймса Вебба”. Вони шукали сліди сірки, яка зазвичай міститься в протопланетних дисках у вигляді твердих часток. Виявлення сірки в атмосфері планети свідчило б про акрецію твердого матеріалу під час її формування.
Дослідники виявили докази наявності сірководню в атмосфері HR 8799 c і d, а моделі показали, що сірка присутня в атмосфері всіх трьох планет.
“Виявлення сірки дозволило нам зробити висновок, що планети HR 8799, ймовірно, сформувалися подібно до Юпітера, незважаючи на те, що вони в 5-10 разів масивніші, що стало несподіванкою”, — зазначив співавтор дослідження Жан-Батист Руффіо, астроном із Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.
Планети рівномірно збагачені важкими елементами, такими як вуглець, кисень і сірка, у порівнянні зі своєю зіркою, що вказує на те, що під час їх формування було залучено значну кількість твердого матеріалу. І кількість твердих елементів важко узгодити з традиційними теоріями формування планет.
Раніше астрономи виявили зірку з планетами, які розташовані в незвичайному порядку. Це суперечить існуючим теоріям і припускає, що система сформувалася раніше невідомим способом.