Астрономы обнаружили уникальную планетную систему TOI-201, где орбиты небесных тел меняются настолько динамично, что этот процесс можно наблюдать в реальном времени. Это открытие стало возможным благодаря объединению данных антарктического телескопа ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets), космического аппарата NASA TESS, наземной сети LCOGT, а также сети обсерваторий в Чили, Австралии и Южной Африке.
Особенности системы TOI-201
Центральная звезда системы примерно на 30% массивнее и крупнее Солнца, однако её возраст составляет всего одну десятую часть от возраста нашей Солнечной системы. Вокруг этого светила вращаются три разнородных объекта:
- Супер-Земля: каменистая планета с массой в 6 раз больше земной, совершающая полный оборот за 5,8 суток.
- Газовый гигант TOI-201b: объект массой около половины Юпитера (164 массы Земли) с орбитальным периодом 53 дня.
- Массивный внешний объект: тело в 16 раз тяжелее Юпитера (5000 масс Земли), которое движется по сильно вытянутой эллиптической орбите с периодом около 7,9 года.
Профессор Амори Трио из Университета Бирмингема отмечает, что TOI-201 кардинально отличается от привычных «упорядоченных» планетных систем. Если в большинстве случаев планеты формируют согласованные структуры с общими плоскостями движения, то здесь объекты сильно влияют друг на друга, создавая хаотичную гравитационную картину.
Иллюстрация: Nano Banana
Гравитационные взаимодействия в реальном времени
Основным «двигателем» изменений выступает внешний массивный объект. Его наклонная и вытянутая орбита провоцирует мощные гравитационные возмущения, из-за чего меняются углы наклона орбит внутренних планет и моменты их транзитов — периоды, когда они проходят на фоне своей звезды. По расчетам ученых, из-за этой интенсивной динамики уже через 200 лет планеты перестанут выстраиваться перед звездой с точки зрения земных наблюдателей.
Тристан Гийо из Обсерватории Лазурного берега подчеркивает, что отсутствие копланарности орбит (в отличие от почти плоской структуры Солнечной системы) указывает на активную фазу перестройки системы. По сути, мы наблюдаем процессы, свойственные ранним стадиям планетообразования.
Технологии наблюдений
Ключевую роль в получении данных сыграла станция ASTEP, расположенная на антарктическом плато Конкордия на высоте 3,2 км. В условиях полярной ночи и экстремальных температур до −80 °C телескоп способен вести непрерывные наблюдения, что критически важно для отслеживания долгопериодических объектов.
Зафиксированный случай транзита, когда TOI-201b отклонился от графика на 30 минут, стал первым прямым сигналом сложной динамики системы. В будущем эта планета может стать ценным объектом для изучения теплового излучения, позволяя астрономам откалибровать современные модели экзопланет.
