Дослідники провели аналіз величезних "супер-юпітерів" і зіткнулися з несподіваними труднощами.

Науковці прагнули вивчити процес їх формування.

Учені вивчили три гігантські планети, які розташовані на відстані 130 світлових років від Землі. Дослідники вивчали їхню атмосферну хімію, щоб зрозуміти, як ці планети утворилися, повідомляє Science Alert.

Відомо, що навколо газового гіганта HR 8799, зорі класу F, розташованої в сузір'ї Пегаса, обертаються чотири планети. Їхня маса перевищує масу Юпітера в 5-10 разів. Використовуючи обладнання телескопа "Джеймс Вебб", науковці провели дослідження атмосфер трьох з цих внутрішніх планет.

Газові гіганти можуть досягати маси, порівнянної з коричневими карликами — об'єктами, які на короткий період здатні синтезувати дейтерій. Проте астрономи вважають, що ці два типи об'єктів виникають через різні процеси. Коричневі карлики утворюються, як і зірки, шляхом гравітаційного колапсу, але їм не вистачає маси для підтримки термоядерного синтезу водню.

Формування планет можна зрозуміти через акрецію ядра — процес, що відбувається знизу вгору, під час якого ядра повільно наростають, оскільки тверді частинки злипаються в протопланетному диску. Додатково, певні ядра здатні захоплювати гази з навколишніх туманностей, що призводить до їх трансформації в газові гіганти.

Таким чином, виникли Юпітер і Сатурн. Але чи може цей процес пояснити формування газових гігантів у інших зоряних системах? Вони мають більші розміри та обертаються на значніших відстанях від своїх зір. Ці дистанції коливаються від 15 до 70 астрономічних одиниць (від 2 до 10 мільярдів кілометрів), що свідчить про те, що ці планети знаходяться приблизно в 15-70 разів далі від своїх зір, ніж Земля від Сонця. Вчені вважають, що такі планети можуть формуватися в результаті колапсу ядра, подібно до коричневих карликів.

Для перевірки цієї гіпотези, дослідники звернулися до планет HR 8799, використовуючи телескоп "Джеймс Вебб". Їхня мета полягала в тому, щоб виявити наявність сірки, яка зазвичай присутня в протопланетних дисках у вигляді щільних частинок. Виявлення сірки в атмосфері цих планет могло б свідчити про акрецію твердих матеріалів під час їхнього формування.

Вчені знайшли докази присутності сірководню в атмосфері HR 8799 c і d, а моделі показали, що сірка присутня в атмосфері всіх трьох планет.

"Виявлення сірки дозволило нам зробити висновок, що планети системи HR 8799, ймовірно, виникли подібно до Юпітера, хоча їх маса перевищує його в 5-10 разів, що стало несподіваним відкриттям," - зазначив співавтор дослідження Жан-Батист Руффіо, астроном Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.

Планети рівномірно збагачені важкими елементами, включно з вуглецем, киснем і сіркою, порівняно зі своєю зіркою, що вказує на те, що в процесі їхнього формування було включено велику кількість твердого матеріалу. І кількість твердих елементів важко узгодити з класичними теоріями формування планет.

Астрономи нещодавно виявили зірку, навколо якої обертаються планети, розташовані в дивовижному порядку. Це відкриття ставить під сумнів наявні теорії і вказує на те, що система могла сформуватися за досі невідомими механізмами.