Международная группа астрономов обнаружила экзопланету GJ 3090 b, которая вращается вокруг своей звезды в направлении, противоположном её собственному вращению. Как сообщает SciTechDaily, это первый подтверждённый случай ретроградной орбиты у планеты, обращающейся вокруг красного карлика спектрального класса M — небольшой и холодной звезды, каких большинство в нашей галактике. Учёные из Лондонского университета королевы Марии приняли участие в идентификации необычной траектории, что может дать ключ к пониманию формирования и эволюции планетных систем.
Обычно планеты и их звезда образуются из одного вращающегося диска газа и пыли, поэтому ожидается, что движение планет будет совпадать с направлением вращения светила. Однако GJ 3090 b, по размерам сопоставимая с Нептуном, движется по орбите в обратную сторону. Для измерения ориентации орбиты в трёхмерном пространстве команда использовала высокоточные наблюдения ближнего инфракрасного спектрографа NIRPS (прибор, разлагающий свет на составляющие длины волн). Расчёты показали наклон орбиты примерно 136 градусов — этот угол между осью вращения звезды и осью орбиты планеты подтвердил, что планета движется в обратном направлении.
«Это замечательная планетная система, потому что планета не просто наклонена относительно своей звезды — она вращается в противоположном направлении. Это сразу ставит вопрос о том, как могла сформироваться такая необычная орбита», — приводит издание слова доктора Эндрю Уинтера из Лондонского университета королевы Марии, одного из ведущих авторов исследования. Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics Letters. Авторы рассматривают версию, согласно которой GJ 3090 b унаследовала свою необычную орбиту от материала, полученного звездой на раннем этапе истории системы.
Помощник профессора Винсент Бурье из Женевского университета отметил, что идея о возможной перестройке планетной системы из второго, иначе ориентированного диска представляется особенно интересной. По его словам, это говорит о том, что окружающая среда молодой звезды может играть куда более важную роль в определении архитектуры её планет, чем предполагалось. В таком сценарии звезда приобрела дополнительный диск газа и пыли из своего окружения, наклонённый относительно первоначального. Планеты, сформировавшиеся из нового материала, могли унаследовать его ориентацию, и обратная орбита GJ 3090 b тогда сохраняет свидетельство своего происхождения без необходимости привлекать более позднее violent-столкновение (жестокое взаимодействие) для объяснения траектории.
Другой возможный механизм — гравитационные взаимодействия. Достаточно массивная внешняя планета или звезда-компаньон способны со временем сильно наклонить орбиту. Поскольку такие взаимодействия часто привлекают для объяснения ретроградных планет, исследователи искали в системе GJ 3090 широко разнесённую звезду-компаньона или внешнюю планету, достаточно массивную, чтобы легко объяснить экстремальный наклон. «Мы искали массивного компаньона, который мог бы загнать планету на такую экстремальную орбиту, но не находим доказательств его существования. Это говорит о том, что, возможно, нам нужно иначе думать о том, как эта система приобрела свою необычную архитектуру», — сказал аспирант Женевского университета Ян Картере.
GJ 3090 b также является самой маленькой планетой у красного карлика класса M, для которой астрономы измерили трёхмерный наклон орбиты. Это измерение демонстрирует, как наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне помогают исследовать планетные орбиты вокруг таких распространённых звёзд. Дальнейшие наблюдения необходимы, чтобы проверить, могла ли система сформироваться из второго, невыровненного диска, и установить, есть ли у других планетных систем столь же экстремальные орбитальные конфигурации.