Астрономи виявили три планетні системи, в яких планети вижили попри те, що їхні батьківські зорі пройшли стадію червоного гіганта — фазу, під час якої зоря роздувається настільки, що, за класичними моделями, повинна повністю поглинути найближчі світи. Про це повідомляє команда дослідників під керівництвом Цяня Шенбана з Юньнаньського університету, яка працює з даними космічного телескопа NASA TESS. Відкриття ставить під сумнів усталені уявлення про те, що будь-яка планета на тісній орбіті неминуче гине під час розширення зорі.

Три аномалії у північному кластері неба

Дослідники зосередили увагу на зорях, які вже пройшли пік свого розширення та знову стиснулися до більш компактних розмірів. Саме це дозволяло оцінити, що сталося з планетами на тісних орбітах у момент максимального роздування зорі. У результаті аналізу даних TESS вчені ідентифікували три схожі системи у північному кластері неба, кожна з яких містить велику планету на дуже тісній орбіті — за розрахунками, вона мала бути повністю знищена під час розширення зорі.

Зоря 24 Волопаса: найризикованіший випадок

Найбільш показовим об'єктом у вибірці стала зоря 24 Волопаса, розташована на відстані близько 300 світлових років від Землі. За оцінками дослідників, у фазі червоного гіганта ця зоря роздувалася більш ніж у 100 разів порівняно з актуальними розмірами Сонця. За такого масштабу розширення орбіта будь-якої великої планети, що обертається на тісній відстані, мала опинитися глибоко всередині фотосфери зорі. Проте планета в цій системі збереглася, що робить випадок 24 Волопаса найбільш парадоксальним з погляду класичної астрофізики.

Від одиничного випадку до закономірності

До цього відкриття астрономам був відомий лише один подібний випадок — система у сузір'ї Малої Ведмедиці, описана у 2023 році. Виявлення одразу трьох нових аномалій за один прогін даних дозволило вченим зробити принципово інший висновок: йдеться не про статистичний збіг, а про результат дії певних фізичних механізмів, які поки що не до кінця формалізовані. Це означає, що виживання планет при розширенні зорі може бути не винятковою подією, а закономірним процесом, керованим конкретними законами динаміки та перенесення маси.

Що це означає для Сонячної системи

Згідно з сучасними моделями еволюції зір, приблизно через п'ять мільярдів років Сонце вичерпає водень у ядрі, перейде у фазу червоного гіганта й поглине Меркурій та Венеру, а Землю перетворить на спалену скелю без атмосфери та рідкої води. Нове дослідження показує, що довгострокова доля планетних систем є значно складнішою, ніж припускали класичні моделі: навіть на тісних орбітах планети можуть вижити завдяки механізмам, які ще належить точно описати. Команда Шенбана планує перевірити різні сценарії виживання, оскільки розуміння цих механізмів дозволить більш точно прогнозувати еволюцію не лише екзопланетних систем, а й власної Сонячної системи.

Відкриті питання

Наразі вчені не мають точної відповіді на запитання, яким саме чином планетам у трьох виявлених системах вдалося пережити розширення зорі. Можливі гіпотези включають зміну орбіти під дією приливних сил, перерозподіл маси при втраті зоряної речовини, а також вплив сусідніх тіл у системі. Кожне з цих припущень вимагає додаткової верифікації на більш точних даних спостережень. Проте сам факт виявлення трьох систем з аналогічною аномалією вже сам по собі є значущим результатом, що вказує на те, що наявні моделі еволюції планетних систем потребують перегляду.