Нещодавно виявлена екзопланета, що одержала позначення TOI-5205 b, кидає виклик сучасним уявленням про те, як формуються газові гіганти. Ця планета розміром з Юпітер, розташована в 282 світлових роках від Землі, має несподівано низьку концентрацію важких елементів у своїй атмосфері – характеристика, яка принесла їй прізвисько “заборонена планета”. Відкриття, докладно описане в The Astronomical Journal, передбачає, що існуючі моделі еволюції планет можуть бути неповними.
Рідкісний склад
TOI-5205 b була вперше ідентифікована в 2023 за допомогою космічного телескопа NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Наступний спектроскопічний аналіз виявив в атмосфері сполуки, такі як метан та сірководень. Однак найдивовижнішим відкриттям стала внутрішня будова планети: дослідники оцінюють, що вона у 100 разів багатша за метали, ніж її атмосфера. Ця невідповідність вкрай незвичайна; планети зазвичай накопичують важчі елементи з часом, та його атмосфера зазвичай відбиває цей розподіл.
“Ми виявили набагато нижчу металевість, ніж пророкували наші моделі для загальної маси планети”, – пояснює Шубхам Канодія, астроном з Інституту Карнегі. “Це говорить про те, що її важкі елементи мігрували всередину в процесі формування, і тепер її внутрішні шари та атмосфера не поєднуються.”
Виклик Теоріям Формування Планет
Сучасна теорія стверджує, що планети формуються з пилу, що обертається, і газу навколо молодих зірок. Відносна металевість планети (достаток елементів важча водню і гелію) є ключовим показником того, де і як вона утворилася. Планети, що формуються ближче до своєї зірки, як правило, більш багаті на метали через більш високу щільність матеріалів у цьому регіоні.
TOI-5205 b обертається навколо червоного карлика – зірки меншого розміру та нижчої температури, ніж наше Сонце. Той факт, що ця планета бідна металами, незважаючи на близькість до своєї зірки, спантеличує. Зірка-господар планети приблизно в чотири рази більша за Юпітер, але тільки в 40% маси нашого Сонця, що ще більше ускладнює картину. Це говорить про те, що на формування планети могла вплинути міграція всередині раннього протопланетного диска або якийсь інший поки що невідомий процес.
Наслідки для досліджень Екзопланет
Відкриття TOI-5205 b підкреслює різноманітність планетарних систем за межами нашої власної та обмеження сучасних моделей. Особливий склад планети може вказувати на те, що ранні стадії формування планет набагато хаотичніші і мінливіші, ніж вважалося раніше.
“Ці відкриття мають наслідки для нашого розуміння процесу формування газових гігантів, який відбувається на початку життя зірки”, – каже Анджалі Пієтт, астроном із Бірмінгемського університету. “Той факт, що у планети нижча металевість, ніж у її зірки-господаря, виділяє її серед усіх гігантських планет, які були вивчені на сьогоднішній день.”
Подальші спостереження та уточнене моделювання матимуть вирішальне значення для повного пояснення походження цієї “забороненої” планети і того, що вона розкриває про ширший Всесвіт.
