Нептуновая пустыня: загадка космоса, которая ставит в тупик учёных

С момента открытия первой экзопланеты в 1995 году астрономы выявили уже более 6000 миров за пределами Солнечной системы. Этот "планетный зоопарк" поражает воображение: от горячих юпитеров до суперземель и планет, вращающихся вокруг двух звёзд.

Но среди этого разнообразия существует странная аномалия — "нептуновая пустыня", область, где почти отсутствуют планеты размером с Нептун, но с короткими орбитами (2-4 дня).

Чтобы разгадать эту загадку, Женевский университет запустил программу "Атридес", использующую крупнейшие телескопы Земли для поиска таких планет и анализа их свойств.

Что такое нептуновая пустыня

На диаграмме, где отображаются массы экзопланет и периоды их обращения вокруг звезды, астрономы заметили "пустое место":

• Где? В диапазоне орбит 2-4 дня и масс, близких к Нептуну.

• Почему необычно? Теоретически там должны быть планеты, но их почти нет.

• Что рядом? "Хребет" из планет — область, богатая объектами, которая резко ограничивает пустыню.

Эта особенность до сих пор не имеет однозначного объяснения.

Как ищут планеты в этой зоне

Астрономы используют возможности Очень Большого Телескопа (ESO) и других инструментов для анализа:

1. Измерения колебаний звезды под действием орбиты планеты.

2. Изучение транзитов — моментов, когда планета проходит перед звездой.

3. Сопоставление данных спектроскопии и фотометрии.

Программа началась с анализа двух систем:

• TOI-421 b - горячий Нептун, находящийся на границе "хребта".

• TOI-421 c - меньшая планета, расположенная ближе к звезде.

Особенность: орбита горячего Нептуна оказалась сильно наклонённой к плоскости вращения звезды, что указывает на сложную и, возможно, хаотичную историю формирования.

Возможные объяснения нептуновой пустыни

1. Испарение атмосферы
   Планеты, оказавшиеся слишком близко к звезде, могли лишиться газовой оболочки, превратившись в каменистые ядра.

2. Миграция планет
   Нептуны могли образоваться дальше, а затем сдвинуться ближе к звезде. Но не все "выжили" — часть разрушилась или потеряла массу.

3. Динамические взаимодействия
   Наклон орбит указывает на возможные столкновения или гравитационные "пинки" других тел, которые изменили траектории планет.

FAQ

Что такое нептуновая пустыня?
Это область диаграммы масс и орбит экзопланет, где практически нет планет с массой Нептуна и коротким периодом обращения (2-4 дня).

Почему это важно?
Наличие или отсутствие планет в этой зоне помогает понять механизмы формирования планетных систем и эволюцию атмосферы.

Есть ли планеты внутри пустыни?
Некоторые редкие кандидаты существуют, например TOI-421 b на её границе, но они скорее исключения.

Можно ли объяснить пустыню только испарением?
Нет, данные показывают, что динамика орбит тоже играет ключевую роль.

Что будет дальше?
Программа "Атридес" продолжит исследование аналогичных систем, чтобы собрать статистику и проверить гипотезы.

Поиск экзопланет в нептуновой пустыне — это не просто охота за редкими мирами. Это путь к пониманию фундаментальных процессов эволюции планетных систем.