Сім "незвичайних" планет, що кидають виклик законам Всесвіту.

Ці віддалені всесвіти, де сапфірові дощі падають і планети обертаються навколо мертвих зірок, розширюють горизонти того, що можливо.

На сьогоднішній день астрономи виявили більше 6000 екзопланет, тобто планет, що обертаються навколо зірок поза межами нашої Сонячної системи. Вважається, що більшість зірок у Всесвіті мають свої планетарні системи. Щоб уявити масштаб, лише в нашій галактиці, Чумацькому Шляху, налічується від 200 до 400 мільярдів зірок, а в цілому у Всесвіті існує мільярди галактик. Деякі з виявлених екзопланет ставлять під сумнів існуючі теорії формування планет, а деякі з них, на перший погляд, не повинні існувати. У статті Science Focus йдеться про 7 "неможливих" планет, які стали відомі астрономам.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У 2025 році астрономи виявили планету TOI-6894 b і вона кидає виклик нашому розумінню процесу формування планет. Цей світ обертається навколо зірки класу червоний карлик, яка приблизно в 5 разів менша за Сонце. Але планета TOI-6894 b має майже такий самий розмір, як і Юпітер.

Це проблематичне поєднання, оскільки найкраща теорія формування планет свідчить, що дуже маленькі зірки не можуть мати дуже великі планети. І все ж TOI-6894 b існує.

Це вже не перший випадок виявлення проблемної пари такого типу, проте ця зірка TOI-6894 встановила рекорд: вона є найменшою з усіх відомих зірок, навколо якої обертається велетенська планета.

Приблизно 50% зірок у Чумацькому Шляху перебувають у подвійних системах. Навколо однієї із зірок у системі може обертатися планета і не одна. Але планета 2M1510 (AB) b обертається навколо обох зірок у системі одночасно. Це само по собі незвично, адже на сьогоднішній день виявлено всього 16 подібних систем. Але це ще не все.

Це не звичайна подвійна система, а справжня пара зірок, що не досягли стадії повноцінного горіння, відомих як коричневі карлики. Такі об'єкти є справжньою рідкістю у Всесвіті. Лише одна така пара була виявлена раніше.

І це далеко не все. Планета 2M1510 (AB) b розташована на полярній орбіті. Це свідчить про те, що її обертання відбувається під кутом 90° до площини, в якій рухаються коричневі карлики. Ця система стала першою у своєму роді, що була виявлена.

Першими екзопланетами, які виявили астрономи стали PSR B1257+12 b, PSR B1257+12 c і PSR B1257+12 d. Перші дві планети було виявлено в січні 1992 року, а третю було знайдено кілька років потому.

Усі три планети кружляють навколо мертвої зірки, яка є пульсаром. Це нейтронна зірка, що обертається з великою швидкістю. Нейтронні зірки - це компактні та надщільні об'єкти, що виникають в результаті загибелі звичайних масивних зірок.

PSR B1257+12 b продовжує бути планетою з найнижчою масою, яка коли-небудь була виявлена.

За оцінками астрономів, лише 0,5% зірок, які вичерпали своє життя, мають супутні планети. Це зумовлено тим, що перетворення масивної зірки на нейтронну зірку відбувається настільки вибухово, що існує дуже низька ймовірність збереження будь-яких планет, які могли б бути поруч.

PSR B1257+12 b, c і d, ймовірно, є результатом другого етапу формування планет. Це означає, що вони з'явилися вже після смерті масивної зірки з її матеріалу, який розсіявся космосом після вибуху наднової.

У нашій галактиці є планети, відомі як гарячі Юпітери. Ці небесні тіла отримали свою назву завдяки тому, що вони є газовими гігантами, схожими на Юпітер, але характеризуються надзвичайно високими температурами і короткими орбітальними циклами. Іншими словами, вони обертаються на близькій відстані до своїх зірок, що робить їх такими спекотними.

Планета WASP-121 b є надзвичайно гарячим газовим гігантом, що належить до класу "гарячих Юпітерів", і умови на ній вкрай екстремальні. По-перше, вона здійснює оберт навколо своєї зірки всього за трохи більше 24 годин, однак там не спостерігається чергування дня і ночі. Справа в тому, що ця планета завжди повернена до своєї зірки однією стороною, що призводить до наявності постійного денного і нічного полюса.

Значна різниця температур між двома півкулями, що досягає 1500 градусів Цельсія, призводить до швидкості вітру понад 16 000 км/год. На цій планеті досить жарко, щоб випаровувати залізо, алюміній і титан.

Хмари, насичені цими металами та їх оксидами, можуть бути перенесені вітром з теплої сторони дня на прохолодну нічну, викликаючи дощі з заліза та коштовних каменів, включаючи сапфіри.

Якщо у вас є лише одна планета, що обертається навколо зірки, і в її оточенні немає жодних інших об'єктів, ви, напевно, зможете отримати чітке уявлення про цю систему, маючи достатню кількість спостережень. Однак, ситуація ускладнюється при додаванні ще однієї планети, адже тепер ми стикаємося з "задачею трьох тіл". Ця проблема отримала свою назву через те, що перехід від двох до трьох небесних тіл робить неможливим знайти точне рішення для їхніх орбіт за допомогою математичних формул.

Проте в більшості ситуацій можна досягти досить точного результату. Якщо, звичайно, дві планети не знаходяться в особливому режимі, відомому як резонанс середнього руху. Це означає, що їхні обертання відбуваються з періодами, які мають тісний зв'язок, наприклад, у співвідношенні 2:1 або 3:2, що веде до частих гравітаційних впливів між ними.

Як у випадку з планетою TOI-4504 c: вона перебуває в резонансі зі своїм сусідом, здійснюючи два оберти навколо своєї зірки на кожен оберт свого сусіда. Результатом цього є те, що тривалість року на планеті TOI-4504 c не фіксована. У цьому випадку тривалість року може відрізнятися на цілих 2,4%.

Якби подібна ситуація трапилася на нашій планеті, тривалість року могла б змінюватися на цілих вісім днів в будь-яку сторону. Ті, хто з'явився на світ наприкінці грудня, ніколи б не мали змоги дізнатися, чи святкуватимуть вони свій день народження.

Як повідомляв Фокус, нова концепція щодо прихованих вимірів змінює уявлення про фізику. Розробники цієї теорії вважають, що ці невидимі виміри здатні формувати масу. Ця теоретична структура простору-часу може також дати відповідь на деякі з загадок, пов'язаних із прискореним розширенням Всесвіту.