Обнаружены две пары "танцующих" экзопланет

Астрономы обнаружили сразу две внесолнечные планетные системы, в которых планеты обращаются настолько близко друг к другу, что могут "чувствовать" гравитацию друг друга и кружатся в орбитальном резонансе - периоды их обращения вокруг звезды относятся друг к другу как целые числа.

За прошедшие 15 лет ученые нашли сотни экзопланет - планет за пределами нашей Солнечной системы, на данный момент астрономам известна 471 экзопланета. Примерно треть из обнаруженных внесолнечных планетных систем имеют более одного компонента. Как правило, планеты в таких системах расположены слишком далеко друг от друга, чтобы их тяготение могло влиять друг на друга.

Однако Джон Джонсон (John Johnson) из Калифорнийского технологического института и его коллеги из США и Германии обнаружили две системы, в каждой из которых две планеты расположены в очень близком соседстве друг с другом.

Свое открытие они описали в статье, принятой к печати в Astronomical Journal.
В одной из обнаруженных авторами статьи систем вокруг массивной умирающей звезды HD 200964, расположенной примерно в 223 световых годах от Земли, пара планет - газовых гигантов вращается на таком близком расстоянии, которое никогда прежде не наблюдалось учеными. Дистанция между двумя планетами массой 0,9 и 1,8 масс Юпитера составляет лишь 0,35 астрономической единицы, что примерно равно дистанции от Земли до Марса.

"Планетная система с так близко расположенными гигантскими планетами быстро бы разрушилась, если бы планеты не двигались в таком хорошо синхронизированном "танце". Для нас настоящая загадка, как планеты могли "поймать" такой ритм", - отмечает соавтор исследования Эрик Форд (Eric Ford) из университета Флориды в Гейнсвилле, слова которого цитируются в сообщении Американского астрономического общества.

Планеты второй системы, HD90043, обращающиеся вокруг звезды 24 в созвездии Секстана (расположенной в 244 световых годах от Земли), находятся в 0,75 астрономической единицы друг от друга. Массы их составляют 1,9 и 0,8 масс Юпитера.

Небесные тела с такими массами и расположенные так близко друг к другу испытывают значительное воздействие сил тяготения.

"Такие системы могут сохранить устойчивость только в том случае, если планеты находятся в так называемом орбитальном резонансе", - говорит Джонсон.
Орбитальный резонанс возникает в случае, если периоды обращения двух планет относятся друг к другу как целые числа. Например, при соотношении 2:1 один оборот внешней планеты занимает столько же времени, сколько два оборота внутренних.

Именно такой тип резонанса существует в системе звезды 24 Секстана - это наиболее стабильная и самая распространенная разновидность резонанса.
Планеты системы HD 200964 находятся в резонансе 4:3. "Ближайшая аналогия такому отношению в окрестностях Солнца можно видеть в системе Сатурна, спутники которого Титан и Гиперон находятся в резонансе 4:3", - говорит Форд.

Все четыре планеты были открыты с использованием данных с американской обсерватории Кек, где ведутся поиски планет у так называемых субгигантов - звезд тяжелее Солнца на величину от 40% до 100% .

Для обнаружения планет использовался метод "лучевых скоростей", когда ученые фиксируют с помощью доплеровского метода очень малые изменения скорости звезды, вызванные тяготением планет.