Эволюция планетных систем обычно занимает миллионы или миллиарды лет, из-за чего орбиты небесных тел кажутся стабильными в масштабах человеческой жизни. Однако международная группа исследователей зафиксировала исключение: система TOI-201 демонстрирует заметные изменения орбитальных траекторий в режиме реального времени.
Нетипичная структура системы
Система TOI-201 включает три планетарных тела с кардинально разными характеристиками:
- Суперземля, совершающая полный оборот вокруг звезды за 5,8 суток.
- Газовый гигант с массой, составляющей половину массы Юпитера, с орбитальным периодом 53 дня.
- Массивный внешний объект, коричневый карлик TOI-201 c, который в 16 раз тяжелее Юпитера и движется по сильно вытянутой орбите с периодом около 8 лет.
Подобно комете Галлея, коричневый карлик периодически приближается к центральной звезде. Его колоссальная гравитация в сочетании с наклоном орбиты вызывает мощные возмущения, которые вынуждают внутренние планеты менять свои траектории. Специалисты отмечают, что подобные процессы обычно характерны для ранних этапов формирования звездных систем, когда орбиты еще не успели стабилизироваться.
Методы исследования и роль Антарктики
Для подтверждения нестабильности системы ученые применили четыре метода анализа, включая спектроскопию для измерения массы планет и фиксацию моментов транзита — прохождения планеты на фоне диска звезды. Ключевые данные были получены с помощью космического телескопа TESS и наземного телескопа ASTEP, расположенного на антарктической исследовательской станции «Конкордия».
Станция находится на плато в Антарктиде, на расстоянии 600 км от ближайшего поселения, что обеспечивает уникальные условия для астрономических наблюдений с минимальными атмосферными искажениями. Это позволило исследователям с высокой точностью фиксировать малейшие отклонения в яркости звезды, вызванные гравитационным влиянием внешнего коричневого карлика.
Орбиты с ограниченным сроком службы
Исследователи установили, что плоскости орбит планет в системе TOI-201 наклонены относительно друг друга. Это приводит к постепенному переориентированию траекторий под воздействием взаимного гравитационного притяжения. Данная конфигурация противоречит классической модели, в которой планеты формируются в единой плоскости протопланетного диска.
Согласно прогнозам, нестабильность системы приведет к тому, что уже через 200 лет транзиты планет на фоне звезды перестанут фиксироваться из-за смещения их орбит. Ученые подчеркивают, что изучение TOI-201 дает редкую возможность в реальном времени наблюдать за процессами орбитальной перестройки, которые обычно скрыты от астрономов на протяжении эонов.
