Вперше в історії астрономи спостерігали перехідну фазу еволюції планетарної системи

Астрономи вперше отримали прямі спостережні докази «підліткової» стадії розвитку планетної системи. У дослідженні, опублікованому в Nature Astron­o­my, команда описала TOI-2076 — молоду систему віком близько 200 мільйонів років, де планети одночасно втрачають первинні атмосфери й поступово виходять із щільних резонансних орбіт. Це відкриття показує, як компактні молоді системи перебудовуються у перші сотні мільйонів років після формування.

TOI-2076 обертається навколо зорі типу K‑карлика та містить чотири планети розміром від 1,4 до 3,5 діаметра Землі. Це субнептуни — клас екзопланет, яких немає в Сонячній системі. Дані телескопа TESS і наземних обсерваторій свідчать, що планети розташовані майже «правильним рядом», що натякає на їхнє минуле перебування у точних ланцюжках орбітальних резонансів.

Нині ж планети лише близькі до резонансів, але не синхронізовані, і їхні орбіти поступово розходяться. Автори називають систему динамічно крихкою, адже це саме та перехідна фаза, яку раніше не вдавалося спостерігати напряму: від молодих систем із чіткими ритмами до зрілих, де резонансні ланцюжки зникають.

Аналіз атмосфер показав чіткий тренд: внутрішня планета повністю втратила воднево-гелієву оболонку й стала кам’яним ядром, тоді як три зовнішні зберегли від 1% до 5% маси у вигляді газу. Це пояснюють фотоевпорацією — інтенсивне випромінювання молодої зорі нагріває верхні шари атмосфери, і газ поступово втікає в космос, сильніше для ближчих планет.

Комп’ютерні моделі підтвердили, що втрата газу змінює гравітаційні взаємодії між планетами й допомагає «розхитувати» резонансні зв’язки. Співавтор Говард Чен із Flori­da Tech наголосив, що збіг моделі з реальними даними є показовим, і команда планує застосовувати цей підхід до інших молодих систем, щоб знайти нові приклади активної втрати атмосфери та перебудови орбіт.