Газовый гигант WASP-107b оказался одной из самых «рыхлых» известных планет

Звезда WASP-107 находится в 212 световых годах, в созвездии Девы. Несколько лет назад у нее обнаружили планету — газового гиганта WASP-107b. Ее орбита в 16 раз меньше земной, а размеры почти равны размерам Юпитера. Однако масса WASP-107b как минимум в восемь раз меньше, чем у Юпитера, что делает ее одной из наименее плотных известных планет. Недаром в атмосфере WASP-107b даже выявили легкий гелий.

С помощью телескопов обсерватории Keck на Гавайях ученые провели новые наблюдения WASP-107b методом радиальных скоростей, следя за слабыми колебаниями материнской звезды, вызванными притяжением вращающейся вокруг планеты. Масса WASP-107b оказалась еще меньше, чем считалось до сих пор, — лишь 1/10 от массы Юпитера или около 30 масс Земли. Полный оборот она совершает всего за 5,7 дня. Об этом профессор Монреальского университета Бьорн Беннеке (Björn Benneke) и его коллеги сообщают в статье, опубликованной в Astronomical Journal.

Компьютерное моделирование внутренней структуры WASP-107b показало, что планета должна иметь твердое ядро массой всего в 4,6 массы Земли. Таким образом, на газовую оболочку приходится больше 85 процентов общей массы: для сравнения, у Нептуна, ненамного большего по массе, на нее отведено лишь около 5-15 процентов. «Возникает множество вопросов, — говорит одна из авторов работы Каролин Пиоле (Caroline Piaulet). — Как могла образоваться планета с такой низкой плотностью? И как она удерживает этот огромный слой газа, особенно с учетом близости материнской звезды»?

В самом деле, классические модели формирования газовых гигантов отталкиваются от исследований Юпитера и Сатурна. Считается, что сначала должно появиться ядро массой хотя бы в 10 масс Земли, чтобы своей гравитацией притянуть и удержать достаточные объемы легких газов, прежде чем протопланетное облако рассеется. Ядро WASP-107b слишком мало для того, чтобы накопить газовую оболочку в такой близости от звезды. Возможно, она образовалась намного дальше и со временем мигрировала на более тесную орбиту.

Кроме того, новые наблюдения Keck позволили заметить у звезды и вторую планету WASP-107c. Она заметно крупнее (около 1/3 массы Юпитера) и находится куда дальше: ее годовой оборот по орбите продолжается примерно три наших года, при этом сама орбита сильно вытянута. Вероятно, такая форма также стала следствием хаотических событий прошлого, которые привели к перемещению WASP-107b.