Элизабет Таскер - Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

Эти планеты, получившие обозначения Кеплер-34 b и Кеплер-35 b, были газовыми гигантами и имели массы, сопоставимые с массой Сатурна. Кеплер-34 b движется по орбите вокруг двух солнцеподобных звезд, собственный период обращения которых составляет 28 суток. Планета совершает полный оборот вокруг пары за 289 суток. Кеплер-35 b обращается вокруг двух звезд меньшего размера с массами, равными приблизительно 80–90% массы Солнца. Период обращения звездной пары составляет 21 сутки; период обращения планеты — 131 сутки.

Орбиты всех трех находок лежат практически в одной плоскости (с отклонением не более 2%) с орбитами двойных звезд. Это означает, что планеты сформировались в протопланетном диске, окружавшем оба компонента тесной звездной пары. Если бы они были захвачены, то их орбиты были бы наклонены под разными углами — как орбиты комет, обращающихся вокруг Солнца. В каждой из трех систем существует лишь одна планета. Таким образом, возможность существования планет, обращающихся вокруг двойных звезд, была доказана. Но могла ли вокруг двух солнц сформироваться полноценная планетная система?

Ответ был получен осенью того же года при наблюдении за Кеплер-47 — двойной звездой, состоящей из солнцеподобного светила и его втрое меньшего и на 99% более тусклого компаньона. Две звезды образуют тесную пару с периодом обращения 7,45 суток и расстоянием между компонентами всего 0,08 а.е. Сначала казалось, что других объектов рядом со звездами нет. Наблюдение за периодами обращения не выявило никаких признаков взаимодействия со скрытым объектом. Но при анализе блеска звезд были обнаружены следы присутствия другого тела. Более того, были обнаружены по крайней мере две планеты, проходившие по диску большей из двух звезд.

Из-за отсутствия измеримого влияния на движение компонентов двойной системы оценить массы планет не представлялось возможным. Само по себе это обстоятельство указывало на то, что планеты не являются массивными газовыми гигантами размером с Юпитер. В противном случае их гравитационное притяжение оказывало бы влияние на двойную звезду. Результаты измерения радиусов во время прохождений подтвердили эту догадку. Внутренняя планета была в три раза больше Земли и имела период обращения 50 суток. Внешняя планета была крупнее — чуть больше 4,5 радиуса Земли. Полный оборот вокруг звезд она совершала за 303 суток. Это газовые планеты, но не такие большие, как Юпитер.

Близость внутренней планеты к звездам означает, что, скорее всего, она является горячим мини-нептуном с массой, предположительно равной половине массы нашего Нептуна, и толстой атмосферой. Размер второй планеты оказался ближе к размеру Нептуна, а условия на ее поверхности — менее суровыми, чем на Нептуне. Ни с одной из этих планет, к сожалению, не получится понаблюдать за заходом солнц. Однако то, что их по крайней мере две, свидетельствует о возможности существования целых систем, состоящих из миров, похожих на Татуин.

К началу 2015 г. было найдено уже с десяток миров, обращающихся вокруг двойных звезд. Учитывая, как трудно находить такие планеты, можно предположить, что при наблюдении было пропущено в 10 раз больше татуиноподобных миров. Двойные закаты, конечно, не относятся к числу самых распространенных явлений, но и большой редкостью их также вряд ли можно назвать. Однако на фоне открытых впоследствии миров, обращающихся вокруг как одиночных звезд, так и двойных систем, даже Татуин кажется чем-то заурядным.

Кеплер-16 b часто называют первым татуиноподобным миром, но на самом деле она не была первой циркумбинарной планетой, найденной нами. Как и в случае с экзопланетами, первые обнаруженные планеты этого типа обращались вокруг мертвых звезд.

Случилось это через год после открытия Вольщаном и Дейлом планет у пульсара, когда в 12 000 световых лет от нас в созвездии Скорпион был найден еще один миллисекундный пульсар. Судя по миллисекундному периоду вращению, рядом должна была присутствовать звезда-компаньон. Чтобы проверить эту догадку, был проведен анализ испускаемых пульсаром маякоподобных вспышек. В результате были обнаружены белый карлик и планета.

Новая планета не имела ничего общего с мирами обычного для суперземель размера, открытыми Вольщаном и Дейлом. Это массивный газовый гигант в два с половиной раза тяжелее Юпитера. Орбита его пролегает не рядом с пульсаром — планета обращается вокруг пульсара и его звездного собрата, белого карлика, на расстоянии 23 а.е., то есть в Солнечной системе она бы находилась где-то между орбитами Урана и Нептуна.