Массивные экзопланеты с очень низкой плотностью, которые по первоначальным данным весят в 100 раз меньше газовых гигантов Солнечной системы, могут оказаться довольно плотными мирами, окруженными кольцами, подобно Сатурну.
Команда из Калифорнийского технологического института под руководством Шрея Виссапрагада провела исследование, согласно которому если бы мы изучали Сатурн с другой звездной системы, он показался бы нам экзопланетой, которая в два раза больше истинного размера нашего газового гиганта, а его плотность была бы на порядок ниже.
Данное заключение не может быть распространено на огромные экзопланеты с низкой плотностью, обнаруженные возле своих родительских звезд, так как в этом случае гравитация звезды просто бы перетянула материал с колец, однако у астрономов есть два подходящих кандидата на экзопланеты с массивной системой колец.
Шрей Виссапрагад объединился с другим планетарным ученым Энтони Пиро из Научного института Карнеги, чтобы внимательно изучить обнаруженные экзопланеты с очень низкой плотностью и определить, какие из них могут иметь кольцевые системы.
Большинство из открытых «раздутых планет» расположены слишком близко к родительским звездам, поэтому они могут иметь кольца, исключительно состоящие из камней, а не льда, как у Сатурна. Это ограничивает радиус гипотетических колец и затрудняет объяснение большого размера Kepler 51b, 51c, 51d и 79d.
Для того чтобы определить, действительно ли выбранные экзопланеты имеют кольцевые системы, астрономы сравнивают их плотность и радиус с Сатурном.
Таким образом, команда смогла определить экзопланеты, которые, скорее всего, обладают кольцевой системой: Kepler 87с и Kepler 177c.
Kepler 87с – планета, относящаяся к классу экзонептуны, которая примерно в 6,4 раза больше Земли, а период орбиты составляет 191,2 дня.
Kepler 177c – газовый гигант, похожий на наш Юпитер. Планета была обнаружена еще в 2014 году. Период её орбиты равен примерно 50 дням.
Данные, полученные космическим телескопом Хаббл, показали, что возраст этих экзопланет составляет всего 500 миллионов лет. При этом все обнаруженные «раздутые экзопланеты» примерно в -10 раз больше Земли и расположены слишком близко к родительским звездам. Плотность Сатурна составляет 0,687 грамма на кубический сантиметр, а площадь обнаруженных экзопланет с крайне низкой плотностью всего лишь 1/10 от плотности Сатурна.
Астрономы предположили, что такая низкая плотность может быть объяснена тем, что эти экзопланеты находятся в зачаточной стадии развития, их структура растянута гравитацией звезды, а сама экзопланета спрятана оставшимися теневыми облаками.
Теория наличия кольцевой системой может также объяснить крайне низкую плотность этих планет, ведь астрономы могли неправильно интерпретировать длину транзита планеты на фоне своей звезды
В настоящий момент обнаружено с десяток «раздуток экзопланет», низкая плотность которых не может быть объяснена. Для того чтобы подтвердить ту или иную теорию, касаемо этих далеких миров, астрономы планируют использовать космический телескоп NASA имени Джеймса Вебба, запуск которого планируется в 2021 году.
Исследование было опубликовано в архиве arXiv.