Гигантская копия Сатурна — фабрика экзолун

Астрономы из Лейденской обсерватории (Нидерланды) и Университета Рочестера (США) обнаружили, что система колец экзопланеты J1407b намного больше и тяжелее, чем аналогичная система колец у Сатурна. Новый анализ данных указывает на наличие 30 колец, каждое из которых имеет десятки миллионов километров в диаметре. Кроме того, в кольцах обнаружились щели, которые указывают на существование спутников – экзолун.

Планета J1407b — первая внесолнечная планета с системой колец, состоящих из пыли, камней и астероидов. Астрономы обнаружили ее в 2012 г. в системе очень молодой звезды солнечного типа, которая находится на расстоянии 128 ±13 парсек (417 ±42 световых лет). Массу планеты J1407b оценить трудно, но по приблизительным оценкам она не менее 10-40 масс Юпитера. При этом масса родительской звезды J1407 составляет 90% массы Солнца, а ее возраст — всего 16 млн лет. Для сравнения: примерный возраст Солнца оценивается в  4,57 млрд лет.

Непосредственно наблюдать J1407b нельзя из-за большого расстояния, но собранные данные позволяют точно смоделировать ее впечатляющий облик

Чтобы детальнее изучить систему J1407, астрономы проанализировали данные наблюдений, сделанные с помощью адаптивной оптики и доплеровской спектроскопии. Благодаря этому удалось оценить массу планеты-гиганта и диаметр ее колец.

Кривая яркости во время прохождения планеты на фоне диска звезды указывает на то, что диаметр ее системы колец составляет около 120 млн километров — это в 200 раз больше, чем диаметр колец Сатурна. Кольца состоят из поглощающих свет частиц космического мусора общей массой примерно с Землю.

"Детали, которые мы видим на кривой яркости, просто невероятные. Затмение длилось в течение нескольких недель, но при этом наблюдались и кратковременные изменения яркости в масштабах десятков минут, — рассказывает один из авторов исследования Мэтью Кенуорти (Matthew Kenworthy). — Звездная система находится слишком далеко, чтобы мы могли наблюдать кольца непосредственно, но мы смогли сделать подробную модель. Это впечатляюще — если заменить Сатурн планетой J1407b, то в земном ночном небе ее кольца были бы ярче, чем полная Луна".

По словам исследователей, для наблюдателей извне кольца J1407b блокируют до 95% света родительской звезды. При этом в кольцах есть по крайней мере один разрыв, который можно объяснить существованием экзолуны размером с Землю или Марс. Астрономы полагают, что в ближайшие несколько миллионов лет кольца станут тоньше и затем вовсе исчезнут, послужив материалом для формирования новых спутников.

Изучение J1407b поможет астрономам лучше понять процесс формирования планет и оценить пригодность экзопланет и экзолун газовых гигантов для жизни.  Это крайне важно для правильного выбора объектов будущих исследований, учитывая, что звезд в галактике миллиарды, а возможности современной техники и бюджеты научных организаций ограничены.