Секрет Юпитера раскрыт: ученые объяснили его аномально короткие сутки
Где заканчиваются планеты и начинаются звезды? Граница между массивными газовыми гигантами и тусклыми коричневыми карликами долгое время оставалась размытой.
Однако новое исследование, опубликованное в Astronomical Journal, предлагает четкий критерий — скорость вращения вокруг своей оси.
Спектральные «отпечатки» вращения
Используя инструмент KPIC в обсерватории Кека (Гавайи, США), ученые под руководством Чжих-Чун Сю из Северо-Западного университета (США) проанализировала свет 32 тусклых объектов. Ученые наблюдали за «размытием» спектральных линий: чем быстрее вращается небесное тело, тем шире становятся его спектральные отпечатки.
Результаты оказались поразительными. Даже с поправкой на возраст и размер, легкие планеты-гиганты вращались значительно быстрее тяжелых коричневых карликов.
Самым наглядным примером стала система HR 8799, где планета массой в семь Юпитеров вращается в шесть раз быстрее соседа — коричневого карлика массой в 24 Юпитера.
Магнитные тормоза космоса
Ученые объясняют этот разрыв механизмом формирования. Когда будущий мир растет внутри околопланетного диска из газа и пыли, в игру вступают магнитные поля. У массивных объектов они сильнее: они плотнее захватывают окружающий газ, создавая эффект трения, который буквально «сливает» энергию вращения в окружающее пространство.
Планеты-гиганты, обладая меньшей массой, не испытывают такого сильного магнитного торможения на ранних этапах, что позволяет им сохранять высокую скорость.
«Вращение — это летопись того, как сформировалась планета», — поясняет Чжих-Чун Сю.
Юпитер как эталон
Это открытие делает привычные нам Юпитер и Сатурн важными точками для сравнения. Их невероятно короткие сутки (около 10 часов) теперь выглядят не просто особенностью Солнечной системы, а закономерным результатом их «планетного» детства.
Исследователи установили, что ключевой фактор — соотношение массы объекта к массе его звезды. Если это значение ниже 0,8%, объект ведет себя как классическая планета с быстрым вращением. Все, что тяжелее, скорее всего, формировалось по «звездному» сценарию с активным торможением.
Понимание динамики вращения поможет астрономам классифицировать тысячи экзопланет, определяя, родились ли они в дисках или сколлапсировали из газовых облаков, подобно звездам.
Сравнение: газовые гиганты и коричневые карлики
