Астрономы из Токийского университета разработали метод, который позволяет впервые с уверенностью разделить горячие юпитеры на два типа по истории их миграции к звезде: те, что двигались плавно внутри протопланетного диска, и те, что пережили хаотичное гравитационное «бросание». Работа опубликована в The Astronomical Journal.

Загадка миграции горячих юпитеров

Горячие юпитеры — массивные газовые гиганты, обращающиеся вокруг звезды за несколько дней. С момента открытия первого в 1995 году ясно: формируются они далеко, а потом мигрируют ближе. Но как именно?

Две главные гипотезы:

  • хаотичная миграция: гравитация других тел вытягивает орбиту в эллипс, планета «падает» к звезде, а приливные силы потом её округляют;
  • спокойная: планета медленно «тормозится» в газо-пылевом диске, сохраняя почти круговую орбиту.

Проблема: даже если орбита сегодня идеально круглая и выровненная, это не доказательство спокойствия — приливные силы со временем стирают следы прошлого хаоса.

Новый метод: по времени «округления»

Юго Каваи и Акихико Фукуи предложили простой, но элегантный критерий: рассчитать, сколько времени нужно планете, чтобы орбита стала круговой за счёт приливов после хаотичной миграции. Это время зависит от массы планеты, расстояния до звезды и других параметров.

Если расчётное время превышает возраст системы — значит, планета физически не могла пройти через вытянутую орбиту. Она мигрировала плавно.

Проанализировав более 500 горячих юпитеров, учёные выделили около 30, у которых орбиты слишком «идеальные» для их возраста. Эти планеты, скорее всего, двигались внутрь диска спокойно.

Почему это важно

Такие «спокойные» горячие юпитеры сохранили «память» о месте рождения: их атмосфера отражает химию той части протопланетного диска, где они сформировались. Анализ состава (соотношение элементов, изотопы) расскажет, как вообще рождаются планетные системы — включая нашу.

Вкратце

Новый метод по времени приливного «округления» орбиты позволил выделить около 30 горячих юпитеров, мигрировавших плавно внутри газового диска, а не через гравитационный хаос. Это открывает окно в раннюю химию протопланетных дисков и поможет понять, как формировались системы вроде Солнечной. Ещё один шаг к разгадке происхождения планет.