Вчені пояснили розкиданість орбіт планет вродженою деформацією

Астрономи з'ясували, чому в деяких системах орбітальні площині планети не завжди збігаються одна з одною або з екваторіальною площиною зірки. Як повідомляється в журналі Nature, це може пояснюватися початковою деформацією газопилового диска, з якого ці планети народжуються, інформує Ukr.Media.

Всі планети Сонячної системи обертаються приблизно в одній площині - розбіжність між наклонами їх орбіт відносно площини екліптики складає не більше семи градусів. Однак в останні роки астрономи стали виявляти свідчення того, що існують і інші системи, де орбітальні площини планет не завжди вирівняні відносно один одного. Раніше астрономи пояснювали спостережуваний феномен впливом зірок-компаньйонів або гравітаційним впливом планет-гігантів, які, як відомо, здатні виштовхувати небесні тіла зі своїх нормальних орбіт. Тепер же вони прийшли до висновку, що деформація може бути вродженою і пояснюватися формою протозіркового диска.

Група астрономів під керівництвом Намі Сакаї (Nami Sakai) з організації RIKEN Cluster for Pioneering Research проаналізувала дані спостережень комплексу ALMA за системою IRAS 04368+2557. Вона складається з невеликої протозірки, віком близько 100 тисяч років (для порівняння, вік Сонця становить 4,6 мільярда років), і навколишнього її газопилового диска. Отримані ALMA знімки показують, що деякі області протопланетного диска відхиляються від усередненої площині. Так, на відстані до 60 астрономічних одиниць від зорі (одна астрономічна одиниця дорівнює середній відстані від Землі до Сонця) це відхилення незначне - лише 0-2 астрономічні одиниці, проте потім вона зростає до 10 астрономічних одиниць. Переломна точка, за оцінками вчених, знаходиться на відстані близько 60-70 астрономічних одиниць.

Результати спостережень свідчать про те, що диск системи IRAS 04368+2557 складається, щонайменше, з внутрішньої і зовнішньої частини, які мають дещо різні орбітальні площини, які з'єднуються на відстані 40-60 астрономічних одиниць. Іншими словами, між осями, довкола котрих обертаються два компоненти газопилового диска, існує розбіжність приблизно на 3-5 градусів.

У системи IRAS 04368+2557 немає поблизу зірок-компаньйонів, а планети в ній ще не сформувалися. Тому спостережувана форма протопланетного диска може бути вродженою. На думку вчених, вона може пояснюватися анізотропною аккрецією газу з різними осями обертання або впливом магнітного поля.

Ймовірно, сильно нахилену орбіту може мати гіпотетична планета Х, про існування якої астрономи заговорили в 2016 році після того, як була опублікована робота Макла Брауна і Костянтина Батигіна. Вони стверджують, що «планета Х» повинна перебувати на орбіті з періодом близько 15 тисяч років, а її маса в десять разів перевищує масу Землі. Однак, у 2018 році з'явилися роботи, в яких стверджується, що спостережувані особливості руху тіл у поясі Койпера можуть пояснюватися і без допомоги планети Х.