Астрономы нашли систему, где планеты носятся как угорелые

Учёные зафиксировали уникальный космический феномен, бросающий вызов традиционным взглядам на устойчивость планетарных систем. В системе TOI-201 обнаружены заметные изменения орбит, которые можно отследить в течение жизни одного поколения. Три объекта — каменистая суперземля, газовый гигант и массивный коричневый карлик — своим взаимным притяжением медленно "раскачивают" всю архитектуру системы. Отчёт об открытии размещён в издании Science Advances, пишет naked-science.ru.

Международный коллектив астрономов, куда вошли эксперты из Университета Нью-Мексико и Института астрофизики Канарских островов, верифицировал эту редкую конфигурацию и смоделировал её развитие, опираясь на данные долгосрочных исследований. Ключевыми компонентами системы являются суперземля TOI-201 d, "тёплый юпитер" TOI-201 b и субзвёздный объект — коричневый карлик TOI-201 c.

Планетная система в состоянии орбитальной перестройки

Основным дестабилизирующим фактором служит именно коричневый карлик — тело, занимающее промежуточное положение между планетами и звёздами. Его масса оценивается в 13–15 масс Юпитера, что делает его вторым по величине телом системы после центральной звезды.

Данное гравитационное влияние порождает феномен, известный в научной среде как динамическая прецессия орбит. В отличие от стандартных систем с плоскими орбитами, в TOI-201 пути планет наклонены относительно друг друга и непрерывно меняют свою пространственную ориентацию. Таким образом, орбитальная конфигурация здесь не статична, а постоянно развивается под влиянием гравитационных возмущений.

Причины быстрой орбитальной изменчивости в системе

Углубленное исследование выявило, что подобную нестабильность может усугублять воздействие еще не открытого объекта — предположительно, далекой звезды-спутника. В астрофизике такие процессы объясняются механизмом Козаи — Лидова, когда внешнее небесное тело способно «раскачивать» орбиты внутренних планет, увеличивая их эксцентриситет и наклон. Этот эффект уже фиксировался в других системах с экзопланетами и рассматривается как один из главных механизмов миграции газовых гигантов.

С практической стороны это открытие несёт значимые последствия для наблюдательной астрономии. Все три планеты в системе были найдены транзитным способом — в момент, когда они проходят перед диском своей звезды, вызывая кратковременное снижение её блеска. Однако из-за постепенного изменения ориентации орбит примерно через два столетия такие транзиты перестанут фиксироваться с нашей планеты.

Впоследствии система вновь «откроется» для наблюдений, но лишь спустя многие тысячелетия, что наглядно демонстрирует циклическую природу подобных астрономических явлений.

Почему учёных привлекает эта многопланетная система

Особое внимание исследователей приковано к так называемому «тёплому юпитеру» — разновидности планет, чьё происхождение остаётся предметом научных споров. Современные теории предполагают, что такие тела образуются вдали от светила, а затем приближаются к нему в результате гравитационных воздействий. Данные по системе TOI-201 предоставляют прямые доказательства того, что подобная миграция может быть вызвана влиянием массивных компаньонов, в число которых входят и коричневые карлики.

Для наблюдений была задействована целая сеть обсерваторий, расположенных в Чили, Австралии и Антарктиде. Совместная работа этих инструментов обеспечила сбор исключительно точных данных о траекториях движения. Именно такой всесторонний анализ позволил зафиксировать динамическое изменение орбит — событие почти уникальное в астрономии, где обычно доминируют процессы, длящиеся целые эпохи.