Астрономы из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) обнаружили первую известную «исчезающую планету». Газовый гигант TOI-2535 b, расположенный примерно в 1 000 световых лет от Земли, постепенно перестал появляться на фоне своей звезды. Учёные выяснили, что он никуда не делся — его орбиту меняет гравитация другой, пока невидимой планеты.
TOI-2535 b относится к классу горячих юпитеров — крупных газовых планет, расположенных очень близко к своим звёздам. Один оборот вокруг светила она совершает всего за 8,25 дня. Для сравнения: Меркурию, ближайшей к Солнцу планете, требуется 88 дней.
Исследователи наблюдали за TOI-2535 b с помощью космического телескопа TESS в период с апреля 2019-го по март 2026 года. Аппарат ищет экзопланеты по кратковременным снижениям яркости звёзд, которые происходят, когда небесные тела проходят перед ними. Такие события называются транзитами.
Однако с TOI-2535 b происходило нечто необычное. Её транзиты случались то раньше, то позже ожидаемого времени — отклонения достигали шести часов. Кроме того, с каждым годом прохождения становились всё менее короткими и заметными, пока в 2026 году не прекратились полностью.
Расчёты показали, что причиной стала другая планета в той же системе. Её орбита наклонена относительно орбиты TOI-2535 b, а гравитационное взаимодействие заставляет обе траектории менять ориентацию в пространстве, подобно вращающемуся волчку. В результате планеты могут переставать проходить перед своими звёздами с точки зрения земного наблюдателя.
Это самый экстремальный пример из всех, что мы наблюдали, поскольку две планеты настолько сильно взаимодействуют. Орбита планеты наклоняется так быстро, что её транзит исчез прямо у нас на глазах.
Сэмюэл Йи
Научный сотрудник UCLA и один из авторов исследования
По прогнозам астрономов, TOI-2535 b снова станет видна во время транзитов через 30–50 лет. При этом её пока невидимый сосед может появиться в поле зрения телескопов раньше.
Учёные сравнивают происходящее с солнечными затмениями на Земле. Если бы орбита Луны полностью совпадала с плоскостью земной орбиты вокруг Солнца, затмения происходили бы каждый месяц. Однако из-за наклона лунной орбиты для них требуется особое взаимное расположение небесных тел. Аналогичный геометрический эффект наблюдается и в системе TOI-2535.
Открытие также может помочь разобраться в происхождении горячих юпитеров. Долгое время учёных озадачивало, как такие гиганты оказываются настолько близко к своим звёздам. Согласно существующим представлениям, для их формирования требуется большое количество льда, поэтому зарождаться они должны значительно дальше от светил.
Исследователи рассматривают два основных сценария перемещения таких планет. Согласно первому, гравитационные взаимодействия с другими объектами могут вытолкнуть гиганта на сильно вытянутую орбиту, после чего взаимодействие со звездой постепенно приближает его к ней. Второй предполагает более плавную миграцию вместе с другими планетами внутри протопланетного диска.
Однако второй сценарий обычно должен приводить к образованию относительно плоских планетных систем, в которых орбиты почти не наклонены друг относительно друга. Система TOI-2535 устроена иначе. Возможно, её планеты пережили дополнительные гравитационные взаимодействия, которые со временем изменили наклоны их орбит.
Поскольку у TOI-2535 b есть близкий сосед, вероятно, она мигрировала, медленно двигаясь по спирали, а не была резко переброшена на новую орбиту. Возможно, мы наблюдаем не слишком распространённый, но очень интересный механизм формирования.
Сэмюэл Йи
Астрономы продолжат изучение этой необычной системы. Наблюдения могут помочь понять, как формируются горячие юпитеры и почему некоторые из них оказываются на столь необычных орбитах.
