< Дмитрий Вибе: заметки о протозвёздах и планетах (I)

OGLE-2012-BLG-0406L b: массивная планета-гигант далеко за снеговой линией

Открытие массивной (3.9 ± 1.2 масс Юпитера) планеты-гиганта далеко за снеговой линией красного карлика бросает вызов теории аккреции на ядро.

---

Владислава Ананьева

Как образуются планеты-гиганты? В настоящее время есть две конкурирующие точки зрения на этот счет. Согласно одной теории (называемой «теория аккреции на ядро») сначала в протопланетном диске из пыли и льда образуется т.н. «планетный эмбрион», ледяное ядро, которое, достигнув критической массы (~10 масс Земли), начинает быстро аккрецировать газ и набирать массу, превращаясь в газовый гигант. Согласно второй теории (называемой «теория гравитационной неустойчивости») в холодном массивном протопланетном диске возникает гравитационная неустойчивость, которая приводит к коллапсу газа в планету-гигант безо всякого затравочного ядра. Обе теории обладают своими достоинствами и недостатками, а наблюдательные данные пока не позволяют сделать выбор между ними. Возможно, они верны обе (при разных параметрах протопланетных дисков образование планет-гигантов идет или по одному, или по другому механизму).

Согласно теории аккреции на ядро, чаще всего планеты-гиганты должны образовываться сразу за так называемой «снеговой линией» – области в протопланетном диске, где температура падает достаточно низко для конденсации водяного пара в ледяные пылинки. Из-за конденсации ледяных пылинок плотность пыли в диске скачком возрастает в несколько раз, что способствует быстрому формированию планетных эмбрионов. В Солнечной системе снеговая линия проходит на расстоянии ~3 а.е. от Солнца. Самая массивная планета системы – Юпитер – сформировалась почти сразу за ней, в полном согласии с теорией аккреции на ядро.

При этом существование массивных планет далеко за снеговой линией находится в противоречии с теорией аккреции на ядро, зато в полном соответствии с теорией гравитационной неустойчивости (согласно последней, планеты-гиганты должны быть весьма массивны и формироваться на далеких от звезды орбитах).

В этой связи представляет большой интерес открытие методом гравитационного микролинзирования массивной планеты у оранжевого (или раннего красного) карлика OGLE-2012-BLG-0406L. В настоящий момент гравитационное микролинзирование оказывается единственным методом, способным обнаруживать холодные планеты на значительном расстоянии от родительских звезд. Вероятность транзитов таких далеких  планет ничтожно мала, долгий орбитальный период требует десятилетий мониторинга лучевой скорости звезды (если пытаться обнаружить их RV-методом), наконец, низкая температура не позволяет открывать их на снимках, подобно тому, как это происходит с молодыми и горячими планетами-гигантами.

15 июля 2013 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию планеты OGLE-2012-BLG-0406L b наземным микролинзовым обзором OGLE. 

---