«Если бы мы могли отправиться на эту гигантскую планету, мы бы увидели мир, все еще светящийся от жара своего образования, цветом, напоминающим темный цвет вишни, тускло-пурпурным», — сказал Майкл МакЭлвейн, член исследовательской группы НАСА. Центр космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. «Наша камера в ближнем инфракрасном диапазоне показывает, что ее цвет намного более синий, чем у других планет, изображенных на фотографиях, что может указывать на то, что в ее атмосфере меньше облаков».GJ 504b вращается вокруг своей звезды на расстоянии почти в девять раз больше, чем Юпитер вращается вокруг Солнца, что бросает вызов теоретическим представлениям о том, как образуются планеты-гиганты.
Согласно наиболее широко принятой картине, называемой моделью аккреции ядра, планеты, подобные Юпитеру, берут свое начало в богатом газом диске обломков, который окружает молодую звезду. Ядро, образованное столкновениями астероидов и комет, дает зародыш, и когда это ядро ??достигает достаточной массы, его гравитационное притяжение быстро притягивает газ из диска, чтобы сформировать планету.Хотя эта модель отлично работает для планет, расположенных по орбите Нептуна, что примерно в 30 раз превышает среднее расстояние Земли от Солнца (30 астрономических единиц или а.е.), она более проблематична для миров, расположенных дальше от их звезд. GJ 504b находится на прогнозируемом расстоянии 43,5 а.е. от своей звезды; фактическое расстояние зависит от того, как система приближается к нашей прямой видимости, которая точно не известна.
«Это одна из самых сложных планет для объяснения в традиционных рамках формирования планет», — объяснил член группы Маркус Янсон, научный сотрудник Хаббла в Принстонском университете в Нью-Джерси. «Его открытие подразумевает, что нам нужно серьезно рассмотреть альтернативные теории образования или, возможно, пересмотреть некоторые из основных предположений теории аккреции ядра».Исследование является частью Стратегического исследования экзопланет и дисков с помощью Subaru (SEEDS), проекта по прямому изображению внесолнечных планет и протопланетных дисков вокруг нескольких сотен ближайших звезд с помощью телескопа Subaru на Мауна-Кеа, Гавайи. Пятилетний проект начался в 2009 году и возглавляется Мотохиде Тамура из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ).
Хотя прямое построение изображений, возможно, является наиболее важным методом наблюдения планет вокруг других звезд, оно также является наиболее сложным.«Изображения предоставляют информацию о светимости, температуре, атмосфере и орбите планеты, но поскольку планеты настолько тусклые и так близки к своим звездам-хозяевам, это все равно, что пытаться сфотографировать светлячка возле прожектора», — объяснил Масаюки Кузухара в Токио.
Технологический институт, возглавлявший группу открытий.SEEDS проецирует изображения в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью новой системы адаптивной оптики телескопа, которая компенсирует эффект размытия земной атмосферы, и двух инструментов: высококонтрастного прибора для адаптивной оптики Subaru Next Generation и инфракрасной камеры и Спектрограф.
Комбинация позволяет команде расширить границы прямого получения изображений в сторону более слабых планет.Статья с описанием результатов была принята к публикации в The Astrophysical Journal и появится в одном из следующих выпусков.
Исследователи обнаружили, что GJ 504b примерно в четыре раза массивнее Юпитера и имеет эффективную температуру около 460 градусов по Фаренгейту (237 по Цельсию).Он вращается вокруг звезды типа G0 GJ 504, которая немного горячее Солнца и слабо видна невооруженным глазом в созвездии Девы.
Звезда находится на расстоянии 57 световых лет от нас, а возраст системы оценивается в 160 миллионов лет, основываясь на методах, которые связывают цвет звезды и период вращения с ее возрастом.Молодые звездные системы являются наиболее привлекательными объектами для прямого получения изображений экзопланет, потому что их планеты не существовали достаточно долго, чтобы терять большую часть тепла от их образования, что увеличивает их инфракрасную яркость.
«Наше Солнце прошло примерно половину своей жизни, вырабатывающей энергию, но GJ504 всего лишь одна тридцатая его возраста», — добавил МакЭлвейн. «Изучение этих систем немного похоже на то, как увидеть нашу собственную планетную систему в ее молодости».