В Солнечной системе все восемь планет вращаются вокруг Солнца упорядоченно: их орбиты отклоняются от плоскости экватора светила не более чем на 7 градусов, и направление вращения совпадает с вращением самой звезды. Однако в других системах это правило может нарушаться. Как сообщает Universe Today, группа исследователей под руководством Янна Картере, аспиранта Женевского университета (UNIGE), впервые обнаружила экзопланету, которая движется по орбите в сторону, противоположную вращению своей родительской звезды — красного карлика. Результаты работы опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Планета GJ 3090 b относится к классу субнептунов: её диаметр примерно в 2,2 раза превышает земной, а масса — в 4,5 раза больше массы Земли. Она обращается вокруг тусклого холодного красного карлика, расположенного на расстоянии 73 световых лет от нас в южном созвездии Феникс, совершая полный оборот примерно за 2,9 суток. Для изучения орбиты астрономы использовали 3,6-метровый телескоп Европейской южной обсерватории в Чили.
Один из способов получить данные об орбите — наблюдать транзит планеты, то есть её прохождение перед диском звезды. Учёные искали эффект Россcитера — Маклафлина (RM). Суть явления в том, что вращающаяся звезда имеет две половины: та, что движется в сторону наблюдателя, выглядит слегка смещённой в синюю часть спектра, а противоположная — в красную. Когда планета проходит по диску, она на время закрывает свет одной из половин, меняя наблюдаемый цвет светила.
В обычной системе планета сначала пересекала бы «синюю» половину, делая звезду визуально краснее, а затем «красную», возвращая её к более синему оттенку. Но при пяти наблюдениях транзита GJ 3090 b исследователи каждый раз фиксировали обратную картину: планета сначала закрывала «красную» половину, а затем «синюю». Иными словами, она движется в противоположном направлении по отношению к вращению своей звезды. Расчёты показали, что наклон орбиты планеты составляет около 136 градусов — всё, что превышает 90 градусов, означает ретроградное движение.
Обычно столь необычные орбиты возникают из-за гравитационного воздействия массивной планеты или звезды-компаньона, появившегося уже после формирования самой планеты. В системе GJ 3090 b есть ещё одна планета, которая, возможно, тоже движется ретроградно, однако данных для такого вывода недостаточно. При этом ни один объект в системе не обладает достаточной массой, чтобы развернуть GJ 3090 b подобным образом, поэтому классические динамические модели здесь не работают. Авторы выдвигают гипотезу «первичного переворота диска»: после рассеивания изначального протопланетного диска из межзвёздной среды мог поступить новый поток газа и пыли, часть которого сформировала второй диск с собственным моментом импульса, противоположным звёздному.
Косвенным подтверждением теории могут служить так называемые «диски Питера Пэна» — протопланетные диски, которые существуют на десятки миллионов лет дольше, чем предсказывают модели звёздной эволюции. Возможно, GJ 3090 b — пример того, что происходит, когда такой диск в конце концов формирует планету. Работа стала техническим достижением: GJ 3090 b — самая маленькая экзопланета, для которой удалось измерить наклон орбиты вокруг красного карлика. Впереди — наблюдения других многопланетных систем у красных карликов, которые могут пролить свет на загадку планет, движущихся «наоборот».