Японські астрономи дослідили аномальне походження гарячих юпітерів

Дослідники з Токійського університету вивчили походження гарячих юпітерів — масивних газових екзопланет, що обертаються дуже близько до своїх зірок, — щоб з’ясувати, як вони опинилися на настільки тісних орбітах. У новому дослідженні, опублікованому в журналі The Astro­nom­i­cal Jour­nal, вони проаналізували дані про понад 500 таких планет, використовуючи математичні моделі двох механізмів міграції: через протопланетний диск і через орбіти з високою ексцентриситетом.

Міграція через диск відбувається, коли планета переміщується всередину, поки ще перебуває в молодому газопиловому диску навколо зірки. Натомість високий ексцентриситет передбачає витягнуту орбіту, яка з часом стає більш круговою. Дослідники проаналізували, наскільки швидко планети змінюють свої орбіти залежно від віку зоряної системи, щоб виявити, який із двох механізмів переважає.

Більшість гарячих юпітерів у вибірці встигли пройти шлях від витягнутої до кругової орбіти ще до досягнення віку своїх систем. Проте приблизно 30 екзопланет не відповідали цій закономірності. Це вказує на те, що їхня міграція, найімовірніше, відбулася ще під час існування протопланетного диска — до завершення етапу високої ексцентричності.

Науковці використовували розподіл ексцентриситетів 578 юпітероподібних планет, щоб емпірично визначити так званий приливний якісний фактор — показник, що впливає на швидкість круглення орбіти. Це дозволило встановити обмеження на часові рамки для завершення HEM-процесу й таким чином відрізнити, які планети, ймовірно, мігрували через диск.

Подальші дослідження планують розширити вибірку та дослідити обертові нахили протопланетних дисків, що теж можуть впливати на міграцію планет. Увага буде приділена також архівним даним з місій NASA — Kepler та TESS, які надають критично важливу інформацію для аналізу.

Хоча гарячі юпітери навряд чи можуть бути придатними для життя через екстремальні температури, їхня динамічна історія орбіт дає цінні підказки щодо формування планетних систем і процесів, що відбуваються в молодому Всесвіті.