Даже планетные системы с газовыми гигантами на крайне эксцентричных орбитах могут иметь в своем составе земных близнецов.
Таким образом эксцентричный газовый гигант HR 5183b выглядел бы с поверхности потенциально обитаемой соседней планеты при очередном сближении. © Teo Mocnik / UCR
И все-таки они существуют. Даже в планетных системах, где кружит такой себе космический аналог строительной гири для сноса зданий — газовый гигант с чрезвычайно эксцентричной орбитой, могут существовать благоприятные для жизни экзопланеты. До сих пор такие системы считались слишком нестабильными, но теперь астрономы на примере удаленной от нас на 103 световых года экзопланеты смогли показать, что миры, пригодные для жизни, могут существовать и в таких условиях. И если планета эта обитаема, ее жители могли бы наблюдать уникальное небесное зрелище.
В нашей Солнечной системе газовые гиганты, такие как Юпитер и Сатурн, вращаются вокруг Солнца на значительном отдалении — за пределами обитаемой зоны. Тем не менее, влияние их чудовищной гравитации тоже сыграло важнейшую роль в развитии Земли. Наряду с прочим, Юпитер перехватывает бесчисленные астероиды и кометы, которые в противном случае полетели бы дальше в направлении Земли — то есть он действует как защитный барьер.
В три раза тяжелее Юпитера и с крайне эксцентричной орбитой
Но существуют и газовые гиганты, которые действуют не как щит для окружающего пространства, а скорее, как тяжелая гиря для сноса старых строений. Одним из примеров такой космической «гири» является недавно открытый газовый гигант HR 5183b, планета с тройной массой Юпитера, вращающаяся вокруг звезды на расстоянии около 103 световых лет от нас. Для одного полного прохождения по своей орбите этой гигантской планете нужно около 75 лет. «Она имеет один из самых длинных орбитальных периодов среди всех известных экзопланет», — говорят Стивен Кейн из Калифорнийского университета в Риверсайде и его коллега Сара Блант из Калифорнийского технологического института.
Но главная особенность здесь в другом: в отличие от почти круговых орбит большинства планет, орбита HR 5183b чрезвычайно эллиптическая и эксцентричная, говорят астрономы. Если спроецировать эту орбиту на нашу Солнечную систему, газовый гигант перемещался бы между поясом астероидов и орбитой Плутона. В системе HR 5183 эта гигантская планета проходит через внешний край обитаемой зоны каждые 75 лет.
Могут ли там все же быть и другие планеты?
Это порождает вопрос: могут ли в такой системе существовать и другие планеты? И могут ли они быть благоприятными для жизни? Учитывая чрезвычайно эксцентричную орбиту HR 5183b, это кажется почти невозможным. «Такую планету можно сравнить разве что с «грушей для разрушения», потому что циклическое влияние ее гравитации пронизывает всю систему», — объясняют Кейн и Блант.
Орбита HR 5183b, спроецированная на нашу Солнечную систему. © W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko
Но исследователи хотят все же копнуть поглубже. Используя компьютерное моделирование, они поэкспериментировали с системой HR 5183b, где все еще могут оставаться устойчивые «ниши» для других планет. При этом они уделили особое внимание обитаемой зоне — зоне, где могут быть обнаружены потенциально благоприятные для жизни планеты.
Стабильная «ниша» во внутренней пригодной для обитания зоне
Был получен поразительный результат. Даже при наличии такого «планетарного дамоклова меча», такого как HR 5183b, в системе вполне могут быть и другие, даже пригодные для обитания планеты. «Присутствие этого газового гиганта делает большую часть обитаемой зоны нестабильной», — говорят исследователи. — «Но во внутренней области обитаемой зоны все еще остается бастион надежды». Здесь планета, похожая на Землю, могла бы выжить, несмотря на разрушительное влияние гигантской планеты, повторяющееся каждые 75 лет.
Это опровергает общую точку зрения, согласно которой в такой планетарной системе, где существует такая «смертельная космическая гиря», другие планеты существовать не могут. «Наш тщательный анализ показывает, что планеты вполне могут выживать в частях обитаемой зоны таких систем», — говорят астрономы. Но это означает и то, что многие ранее «отбракованные» планетные системы в нашем космическом окружении вполне могли бы содержать потенциально пригодных для жизни «двойников Земли».
Уникальная картина
Крайне интересно еще вот что: Если бы на таком земном близнеце существовала жизнь, обитающие там существа наблюдали бы уникальное небесное зрелище. А все потому, что каждые 75 лет, когда газовый гигант HR 5183b проходит самую внутреннюю часть своей орбиты, он появлялся бы в небе внутренней планеты как большая яркая сфера. Он был бы виден в 15 раз ярче Венеры и значительно больше ее. Инопланетяне могли бы также наблюдать, как эта точка света постепенно становится все ярче и больше, а затем снова уменьшается и уходит.
«Если бы в нашей Солнечной системе была такая планета, то можно было бы рассматривать это зрелище как событие, уникальное в человеческой жизни — подобное проходу кометы Галлея», — говорят астрономы. И теперь они хотят, используя данные космического телескопа TESS и обсерватории Keck на Гавайях, найти и другие планетные системы, похожие на HR 5183.
