Астрономы обнаружили три планетные системы, в которых планеты выжили, несмотря на то что их родительские звезды прошли стадию красного гиганта — фазу, при которой звезда раздувается настолько, что, по классическим моделям, должна полностью поглотить ближайшие миры. Об этом сообщает команда исследователей под руководством Цяня Шенбана из Юньнаньского университета, работающая с данными космического телескопа NASA TESS. Открытие ставит под вопрос устоявшиеся представления о том, что любая планета на тесной орбите неизбежно гибнет при расширении звезды.

Три аномалии в северном кластере неба

Исследователи сосредоточили внимание на звездах, которые уже прошли пик своего расширения и вновь сжались до более компактных размеров. Именно это позволяло оценить, что произошло с планетами на тесных орбитах в момент максимального раздувания звезды. В результате анализа данных TESS учёные идентифицировали три похожие системы в северном кластере неба, каждая из которых содержит крупную планету на очень тесной орбите — по расчётам, она должна была быть полностью уничтожена при расширении звезды.

Звезда 24 Волопаса: самый рискованный случай

Наиболее показательным объектом в выборке стала звезда 24 Волопаса, расположенная на расстоянии около 300 световых лет от Земли. По оценкам исследователей, в фазе красного гиганта эта звезда раздувалась более чем в 100 раз по сравнению с актуальными размерами Солнца. При таком масштабе расширения орбита любой крупной планеты, вращающейся на тесном расстоянии, должна была оказаться глубоко внутри фотосферы звезды. Тем не менее планета в этой системе сохранилась, что делает случай 24 Волопаса наиболее парадоксальным с точки зрения классической астрофизики.

От единичного случая к закономерности

До настоящего открытия астрономам был известен лишь один подобный случай — система в созвездии Малой Медведицы, описанная в 2023 году. Обнаружение сразу трёх новых аномалий за один прогон данных позволило учёным сделать принципиально иной вывод: речь идёт не о статистическом совпадении, а о результате действия определённых физических механизмов, которые пока не до конца формализованы. Это означает, что выживание планет при расширении звезды может быть не исключительным событием, а закономерным процессом, управляемым конкретными законами динамики и переноса массы.

Что это значит для Солнечной системы

Согласно современным моделям эволюции звёзд, через примерно пять миллиардов лет Солнце исчерпает водород в ядре, перейдёт в фазу красного гиганта и поглотит Меркурий и Венеру, а Землю превратит в сожжённую скалу без атмосферы и жидкой воды. Новое исследование показывает, что долгосрочная судьба планетных систем значительно сложнее, чем предполагали классические модели: даже на тесных орбитах планеты могут выжить благодаря механизмам, которые ещё предстоит точно описать. Команда Шенбана планирует проверить различные сценарии выживания, поскольку понимание этих механизмов позволит более точно прогнозировать эволюцию не только экзопланетных систем, но и собственной Солнечной системы.

Открытые вопросы

На данный момент учёные не имеют точного ответа на вопрос, каким именно образом планетам в трёх обнаруженных системах удалось пережить расширение звезды. Возможные гипотезы включают изменение орбиты под действием приливных сил, перераспределение массы при потере звёздного вещества, а также влияние соседних тел в системе. Каждое из этих предположений требует дополнительной верификации на более точных данных наблюдений. Тем не менее сам факт обнаружения трёх систем с аналогичной аномалией уже сам по себе является значимым результатом, указывающим на то, что существующие модели эволюции планетных систем нуждаются в пересмотре.