Исследователи изучали искажения света от звезды, вокруг которой вращается одна из таких планет, и сопоставили данные с более масштабной выборкой микролинзовых наблюдений. Оказалось, суперземли могут находиться так же далеко от своих звезд, как наши газовые гиганты — от Солнца.

Результаты опубликованы в издании Science.

Эндрю Гулд, соавтор исследования и почетный профессор астрономии из Университета Огайо, пояснил:

Уже было известно, что маленьких планет больше, чем крупных. Но теперь мы увидели, что в этой картине есть и перекосы — где-то их избыток, где-то недостаток.

Как микролинзирование помогает находить далекие миры

Обнаружить планеты, которые близко вращаются вокруг звезды, относительно просто. А вот те, что находятся дальше, обычно остаются незамеченными. Однако ученые подсчитали: на каждые три звезды приходится как минимум одна суперземля с орбитой, похожей на юпитерианскую. Это значит, что такие планеты встречаются очень часто.

Микролинзирование — эффект, при котором массивный объект искривляет пространство-время, усиливая свет фоновой звезды. Если между наблюдателем и далекой звездой проходит другая звезда или планета, яркость временно возрастает — иногда на часы, иногда на месяцы. По этим «всплескам» астрономы и находят необычные миры.

Так обнаружили OGLE-2016-BLG-0007 — суперземлю, чья масса вдвое больше земной, а орбита шире, чем у Сатурна.

Это позволило разделить экзопланеты на две группы:

• Суперземли и планеты, похожие на Нептун,
• Газовые гиганты вроде Юпитера и Сатурна.

Открытие меняет представления о формировании планетных систем. Понимание их распределения помогает разобраться, как они рождаются и эволюционируют.

Разные пути рождения планет

Ученые сравнили данные с теоретическими моделями и выяснили: хотя суперземли можно разделить по массе и составу, механизмы их образования могут сильно различаться.

Основная теория гласит, что газовые гиганты растут за счет стремительного набора газа, но есть и другие версии, например, гравитационная неустойчивость, — говорит Гулд.

Пока мы не можем точно сказать, какой процесс преобладает.

Ричард Погге, соавтор исследования, добавляет:

Найти событие микролинзирования — уже сложно. А уж обнаружить среди них планету — задача уровня «сложно в квадрате». Приходится просматривать сотни миллионов звезд, чтобы найти хотя бы сотню таких случаев.

Как KMTNet помогает заглянуть в прошлое Вселенной

Из более чем 5000 известных суперземель лишь 237 обнаружены методом микролинзирования — это редчайшие совпадения. Но три мощных телескопа KMTNet в Южной Африке, Чили и Австралии теперь позволяют системно искать подобные события.

Мы как палеонтологи, — говорит Погге.

Восстанавливаем не только историю Вселенной, но и процессы, которые ею управляют. Соединить эти кусочки в единую картину — невероятно захватывающе.

Это исследование переворачивает представление о том, где и как часто встречаются планеты, похожие на Землю. Раньше считалось, что суперземли в основном «прижаты» к своим звездам, но теперь ясно: они могут находиться и дальше, в „холодной зоне“. Это значит:

• Больше потенциально обитаемых миров — если планету не «поджаривает» звезда, у нее выше шансы сохранить атмосферу и воду.
• Новые данные для теорий планетообразования — если суперземли формируются на удаленных орбитах, значит, наши модели неполны.
• Подтверждение мощности микролинзирования — метод позволяет находить то, что не видно другими способами.

Ранее ученые заявили, что горячий Юпитер опроверг теорию развития планетарных систем.