Столкновение планет создало странный мир

Две большие планеты столкнулись между собой, образовав единое космическое тело. Кажется, впервые мы можем наблюдать последствия столь колоссальной катастрофы.

Столкнулись коричневый карлик 2M1207 спектрального класса M8 и планета 2M1207b. В 2005 году анализ новых снимков сенсационной пары доказал, что это действительно планетная система, а не результат лишь визуального наложения двух удаленных друг от друга космических тел, оказавшихся почти на одном луче зрения. Если судить по массам объектов, систему можно было бы назвать не планетной, а двойной.

В конце 2005 года астроном Эрик Мамажек из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики установил, что 2M1207 находится чуть ближе к нам, чем считалось ранее.

Столкновение двух молодых планет в системе 2M1207, породившее планету 2M1207b. Иллюстрация David A. Aguilar/Harvard-Smithsonian CfA
Расстояние до этого объекта было определено как 172 световых года (вместо прежнего числа - 228), соответственно наблюдаемые объекты имели меньшую, чем полагали ученые, светимость, а их массы пришлось пересмотреть в сторону уменьшения. И сейчас считается, что 2M1207A "весит" как 21 Юпитер, а 2M1207b - как 5 Юпитеров.

Недавно эти 172 световых года были подтверждены другими методами измерений. Позже выяснилось, что температура, яркость, возраст и местоположение 2M1207b не совпадают ни с какой теорией, ни с какими представлениями о формировании планет у звезд.

Дело в том, что возраст коричневого карлика 2M1207A составляет всего 8 миллионов лет. Соответственно его планета - не сильно моложе. По существующим моделям планета-гигант такого возраста уже должна была остыть до температуры ниже 1000 К. Однако измеренная астрономами температура 2M1207b составляет примерно 1600 К.

Теперь Эрик Мамажек и Майкл Мейер из Университета Аризоны выдвинули гипотезу, объяснившую эту "лишнюю" температуру.

Предполагается, что данное космическое тело не успело остыть после столкновения и слияния двух планет, которые его сформировали. По расчетам ученых, 1600 К должны были "рассеяться" в пространстве за 100 тысяч лет, и температура этой планеты-гиганта упала бы до величины, которую предписывает ей теория. А это значит, что столкновение планет случилось по космическим меркам совсем недавно.

Если бы 2M1207A и его система были бы намного старше (например, как Солнце и его планеты), шанс на совпадение эпохи быстрого остывания той странной планеты и нашего времени был бы совсем призрачным. Мы наблюдали бы 2M1207b уже холодной.

Отталкиваясь от температуры поверхности и других измеренных параметров, астрономы посчитали яркость, которую должна иметь эта планета. Однако в окулярах телескопов она выглядит в 10 раз тусклее предсказываемого моделями.

В 2006 году астрономы выдвинули гипотезу, что коричневый карлик окружен пылевым диском, затеняющим планету-гигант. Исследователи также сформулировали гипотезу об одновременном формировании 2M1207A и 2M1207b путем уплотнения материала космического облака. Так, как формируются обычно кратные звезды.

У Мамажека и Мейера есть другое объяснение феномену низкой яркости планеты. 2M1207b гораздо меньше по размеру, чем считается сейчас - утверждают исследователи. Они высчитали, что радиус этого гиганта составляет 50 тысяч километров (немного меньше, чем у Сатурна). Поэтому планета светит слабо - просто у нее площадь поверхности меньше, чем полагали астрономы ранее.

Отталкиваясь от значения типичной средней плотности планет гигантов, авторы данной работы подсчитали, что масса феноменальной планеты составляет всего четверть массы Юпитера (или 80 масс Земли), а не 3-5 и тем более 8 Юпитеров, как утверждалось в предыдущих исследованиях.

Мамажек также добавляет, что горячие планеты, только-только остывающие после колоссального столкновения и слияния, могут оказаться еще одним классом космических тел, которые вскоре начнут обнаруживать астрономы, когда вступят в строй новые, более зоркие телескопы. Такие как "семизеркальный" Giant Magellan.

"Даже если мы не правы (в отношении 2M1207b), я не удивлюсь, если кто-то найдет такой надежно доказанный случай за следующие 10 лет", - заявил исследователь.