Владислава Ананьева

Как образуются горячие юпитеры? По этому вопросу пока нет общепринятой точки зрения. Считается, что планеты-гиганты формируются за так называемой снеговой линией (в области протопланетного диска, где температура становится достаточно низкой для конденсации водяного пара в ледяные пылинки), а потом мигрируют внутрь системы. В качестве причины миграции может выступать гравитационное взаимодействие с протопланетным диском, когда планета-гигант, рассеивая газ и планетезимали во внешние области планетной системы и отдавая им свой момент, по спирали приближается к своей звезде. Но возможен и другой сценарий – планет-планетное рассеяние, когда два уже сформировавшихся гиганта сильно сближаются друг с другом, гравитационно взаимодействуют и резко возмущают орбиты друг друга. Одна из планет в результате такого взаимодействия может вообще быть выброшена из системы, а вторая – перейти на высокоэллиптическую орбиту с очень низким перицентром (подобную орбите планеты HD 80606 b). Впоследствии такая орбита постепенно скругляется приливными силами, и высокоэксцентричный гигант оказывается на тесной (3-5 суточной) орбите горячего юпитера.
В случае, когда горячий юпитер формируется в результате постепенного соскальзывания на низкую орбиту путем рассеяния планетезималей, в протопланетном диске остается достаточно вещества для формирования других планет (в том числе земного типа). Однако если горячий юпитер образуется в результате планет-планетного рассеяния, он эффективно зачищает пространство вокруг своей звезды от любых других небесных тел.  

Группа американских астрономов под руководством Джейсона Стеффена (Jason Steffen) проанализировала данные о 63 транзитных горячих юпитерах, обнаруженных космическим телескопом им. Кеплера. Ученые искали свидетельства наличия других планет в этих системах – как транзитных, так и не транзитных. Не транзитные (не проходящие по диску своей звезды) планеты можно обнаружить методом тайминга – т.е. регистрируя слабые отклонения времени наступления транзитов горячего юпитера от предвычисленных, вызванные его гравитационным взаимодействием с другой планетой.
Никаких свидетельств наличия других планет в этих системах обнаружить не удалось.
При этом в 30% систем, содержащих транзитные горячие нептуны, и в 10% систем, содержащих «очень теплые юпитеры», дополнительные планеты были обнаружены. Все это свидетельствует в пользу гипотезы образования горячих юпитеров путем планет-планетного рассеяния. 

От себя добавлю, что орбиты многих транзитных горячих юпитеров несут на себе явные следы бурной динамической истории этих планет. Так, многие горячие юпитеры вращаются вокруг своих звезд по резко наклонным (полярным и даже ретроградным) орбитам (например, HAT-P-14 b, HAT-P-6 b, HAT-P-7 b), некоторые из них до сих пор имеют высокий эксцентриситет (HD 147506 b, HAT-P-34 b). С другой стороны, известно несколько планетных систем, включающих в себя как горячие юпитеры, так и другие планеты на широких орбитах, а также горячие юпитеры, вращающиеся в плоскости экватора своей звезды в прямом направлении. Возможно, планеты этого типа образуются по обоим рассмотренным сценариям. 

Источники: http://www.abc.net.au/science/articles/2012/05/08/3498206.htm?topic=space
http://www.pnas.org/content/early/2012/04/30/1120970109.abstract