Разгадана тайна двух популяций субнептунов

Международная группа ученых пролила свет на загадку, почему существуют две разные группы субнептунов, планет, чьи размеры превышают Землю, но меньше Нептуна. Эти планеты являются наиболее обычными в нашей Галактике, встречаясь у 30-50 процентов звезд, похожих на Солнце. Однако, они различаются по плотности, что и вызвало интерес ученых.

Ученые использовали различные методы измерения массы планет, включая вариации времени транзита (TTV), которые отслеживают изменения в момент прохождения планеты перед своей звездой, и измерение лучевой скорости, которая определяется колебаниями звезды под влиянием гравитации планеты. Субнептуны, масса которых измерена через TTV, оказались менее плотными.

В ходе исследования ученые отобрали планетные системы для статистического анализа, чтобы избежать любого искажения данных. Они обнаружили, что плотность субнептунов в системах с орбитальными резонансами ниже, по сравнению с системами без резонанса, независимо от метода измерения массы.

Орбитальные резонансы возникают, когда орбитальные периоды планет имеют простое числовое соотношение, например 1:2 или 2:3. Главная гипотеза состоит в том, что все планетные системы изначально формируются в резонансной конфигурации, но только 5 процентов из них остаются стабильными.

Остальные 95 процентов становятся нестабильными, что приводит к столкновениям и слияниям планет, увеличивающим их плотность и перемещающим их на нерезонансные орбиты. Эти результаты указывают на то, что в большинстве планетных систем происходят гигантские столкновения, аналогичные тем, что породили Луну в Солнечной системе.