Дослідники вивчили три планети, які виявилися супер-юпітерами, і отримали несподівані результати.

Дослідники прагнули з’ясувати, як вони виникають.

Науковці дослідили три величезні планети, що знаходяться на відстані 130 світлових років від нашої планети. Дослідники аналізували їх атмосферну хімію, щоб зрозуміти, яким чином ці небесні тіла сформувалися, повідомляє Science Alert.

Відомо, що навколо газового гіганта HR 8799, зірки типу F у сузір’ї Пегаса, обертаються чотири планети. Маса кожної з них у 5-10 разів перевищує масу Юпітера. Використовуючи інструменти телескопа “Джеймс Вебб”, вчені дослідили атмосфери трьох внутрішніх планет.

Газові гіганти можуть мати масу, близьку до коричневих карликів — об’єктів, які на короткий час здатні синтезувати дейтерій, — проте астрономи вважають, що ці два типи об’єктів формуються принципово різними шляхами. Коричневі карлики виникають подібно до зірок, через гравітаційний колапс зверху вниз, але їм не вистачає маси для підтримки термоядерного синтезу водню.

Формування планет, в свою чергу, можна пояснити акрецією ядра — процесом знизу вгору, під час якого ядра повільно зростають, оскільки тверді частинки зливаються в протопланетному диску. Деякі ядра також захоплюють гази з туманностей, в яких формуються, перетворюючись на газові гіганти.

Так виникли Юпітер і Сатурн. Але чи може цей механізм пояснити появу газових гігантів в інших системах? Вони більші й обертаються далі від зірки. Відстані варіюються від 15 до 70 астрономічних одиниць (від 2 мільярдів до 10 мільярдів кілометрів), що означає, що планети знаходяться приблизно в 15-70 разів далі від своїх зірок, ніж Земля від Сонця. Науковці вважають, що такі планети можуть формуватися внаслідок колапсу ядра, як коричневі карлики.

Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені досліджували планети HR 8799 за допомогою “Джеймса Вебба”. Вони шукали сліди сірки, яка зазвичай присутня в протопланетних дисках у вигляді твердих частинок. Виявлення сірки в атмосфері планети свідчило б про акрецію твердого матеріалу під час її формування.

Науковці виявили докази наявності сірководню в атмосфері HR 8799 c і d, а моделі показали, що сірка присутня в атмосфері всіх трьох планет.

“Виявлення сірки дозволило нам зробити висновок, що планети HR 8799, ймовірно, сформувалися подібно до Юпітера, незважаючи на те, що їх маса в 5-10 разів більша, що стало несподіванкою”, — зазначив співавтор дослідження Жан-Батист Руффіо, астроном із Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.

Планети рівномірно збагачені важкими елементами, такими як вуглець, кисень і сірка, у порівнянні зі своєю зіркою, що свідчить про те, що під час їх формування було залучено значну кількість твердого матеріалу. І кількість твердих елементів важко узгодити з традиційними теоріями формування планет.

Раніше астрономи виявили зірку з планетами, які розташовані в незвичайному порядку. Це суперечить існуючим теоріям і вказує на те, що система сформувалася раніше невідомим способом.