Коли ми думаємо про інші планетарні системи, ми схильні думати, що вони будуть діяти за тими ж основними правилами, що і наші власні. У Сонячній системі планети орбітують близько до екваторіальної площини Сонця - означає навколо його екватора. Вісь обертання Сонця, напрямок його полюсів на основі його обертання, також є таким же, як і більшість планет (виняток становить Уран, який обертається на боці).
Але якщо вивчення позасонячних планет навчило нас чому-небудь, то Всесвіт повний можливостей. Розглянемо зірку, відому як GJ436, червоний карлик, розташований приблизно за 33 світлових роки від Землі. Протягом багатьох років астрономи знали, що у цієї зірки є планета, яка дуже поводиться як комета. Але згідно з недавнім дослідженням, яке проводили астрономи з Женевського університету (UNIGE), ця планета також має дуже своєрідну орбіту.
Дослідження під назвою «Орбітальне невідповідність екзопланети Нептуна-маси GJ 436b зі спином його крутої зірки» нещодавно з’явилося в науковому журналі Природа. Дослідженням керував Вінсент Бур'є з Обсерваторії Женевського університету, і він включав членів університету Гренобль Альп, Державного університету штату Теннессі, та Центру космосу та житла при Бернському університеті.
GJ436 вже викликав великий науковий інтерес, частково завдяки відкриттю, що його лише підтверджена екзопланета має газоподібну оболонку, подібну кометі. Ця екзопланета, відома як GJ436b, вперше спостерігалась у 2004 році, використовуючи радіальні вимірювання швидкості, зроблені обсерваторією Кека. У 2007 році GJ436b стала першою планетою розміром Нептун, яка, як відомо, «навколо» зірки (так званий «гарячий Нептун»).
І в 2015 році GJ436 b знову заголовки, коли вчені повідомили, що атмосфера його випаровується, в результаті чого навколо планети з'явилася гігантська хмара та довга історія. Було виявлено, що ця хмара є результатом випаровування водню в атмосфері планети завдяки надзвичайному випромінюванню від її зірки. Це ніколи раніше небачене явище по суті означає, що GJ436 b виглядає як комета.
Ще один цікавий факт про цю планету - її орбітальний нахил, який астрономи спантеличували протягом останніх 10 років. На відміну від планет Сонячної системи - орбіти яких в основному круглі, GJ436b йде дуже ексцентричним, еліптичним шляхом. І як зазначила дослідницька група у своєму дослідженні, планета також не обертається навколо екваторіальної площини зірки, а проходить майже над її полюсами.
Як Вінсент Бур'є - науковий співробітник кафедри астрономії наукового факультету UNIGE, член проекту Європейської дослідницької ради FOUR ACES та головний автор дослідження - у прес-релізі UNIGE пояснив:
"Ця планета перебуває під величезними припливними силами, оскільки вона неймовірно близька до своєї зірки, ледь складає 3% відстані Земля-Сонце. Зірка - червоний карлик, тривалість життя якого дуже довга, сили припливів, які вона викликає, повинні були циркулювати навколо орбіти планети, але це не так! "
Це було особливо цікавою знахідкою з багатьох причин. З одного боку, це перший випадок, коли планета мала полярну орбіту. З іншого боку, вивчення того, як планети кружляють навколо зірки - це чудовий спосіб дізнатися більше про те, як формувалася та розвивалася ця система. Наприклад, якщо планета була порушена при проходженні сусідньої зірки або на неї впливає наявність інших масивних планет, це буде видно з її орбіти.
Як пояснив Крістоф Ловіс, дослідник UNIGE та співавтор дослідження:
"Навіть якщо ми вже бачили нерівні планетарні орбіти, ми не обов'язково розуміємо їх походження, тим більше, що тут ми вперше вимірюємо архітектуру планетарної системи навколо червоного карлика".
Герве Беуст, астроном з університету Гренобль Альп, відповідав за виконання орбітальних обчислень на GJ436b. Як він зазначив, найімовірнішим поясненням для орбіти GJ436b є існування більш масивної і віддаленої планети в системі. Хоча ця планета наразі не відома, це може бути першим свідченням того, що GJ436 - це багатопланетна система.
"Якщо це правда, то наші розрахунки вказують на те, що планета не тільки не рухатиметься навколо кола навколо зірки, як ми знаємо протягом 10 років, але і повинна знаходитись на орбіті з високою нахилом", - сказав він. "Це саме те, що ми тільки що виміряли!"
Ще одним цікавим результатом цього дослідження було передбачення, що планета не завжди наближалася до своєї зірки так близько. На основі своїх розрахунків команда припускає, що GJ436b, можливо, з часом мігрував, щоб стати "випаровуючою планетою", яка є сьогодні. І тут вважається, що існування ще не виявленого супутника є найбільш ймовірною причиною.
Як і у всіх дослідженнях на екзопланеті, ці результати також впливають на наше розуміння Сонячної системи. Забігаючи наперед, команда сподівається провести подальші дослідження цієї системи з надією визначити, чи можна знайти невловимого планетарного супутника. Ці дослідження, ймовірно, виграють від розгортання місій наступного покоління, особливо космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST).
Як зазначив Бур'є, "Наступна наша мета - виявити таємничу планету, яка засмутила цю планетарну систему". Розташування його буде ще одним опосередкованим способом, яким астрономи виявляють екзопланети - визначення наявності інших планет на основі орбітального нахилу вже виявлених. Можливо, метод нахилу орбіти?
