Массу и расстояние до планеты-изгоя измерили с Земли и из космоса

Одинокая планета-гигант с кольцами дрейфует в межзвездном пространстве на фоне звезд Млечного Пути.

Астрономы впервые смогли напрямую измерить массу и расстояние до новооткрытой планеты-сироты, которая в одиночестве путешествует по галактике. Такие миры, не связанные гравитацией ни с одной звездой, называют свободно плавающими или планетами-изгоями. Из-за того, что они почти не излучают собственного света, их обнаружение – чрезвычайно сложная задача. Обычно ученые замечают их лишь по кратковременному искажению света далеких звезд, которое вызывает их гравитация. Этот эффект известен как микролинзирование.

Главная проблема метода микролинзирования заключается в том, что он, как правило, не позволяет определить, как далеко от нас находится планета. Без этого параметра невозможно точно вычислить и ее массу. В результате многие детали об этой скрытой популяции одиноких миров оставались для науки загадкой, а оценки их количества и характеристик были крайне неопределенными.

Прорыв произошел благодаря новому исследованию. Ученые описали открытие планеты-изгоя во время события микролинзирования, но с одной важной особенностью – наблюдение велось одновременно с Земли и из космоса. Команда объединила данные нескольких наземных обзоров с наблюдениями космического телескопа «Gaia». Небольшие различия во времени фиксации события из этих двух удаленных точек позволили измерить так называемый параллакс микролинзирования. Эта информация в сочетании с моделированием дала исследователям возможность точно рассчитать и массу планеты, и ее местоположение в галактике.

Новооткрытая планета обладает массой, составляющей примерно 22% от массы Юпитера, что сопоставимо с Сатурном, и находится на расстоянии около 3000 парсеков от центра Млечного Пути. По мнению исследователей, такая масса указывает на то, что планета, скорее всего, сформировалась внутри планетной системы, подобно Земле или Юпитеру, а не возникла самостоятельно, как маленькая звезда или коричневый карлик. Ученые предполагают, что планеты-изгои с низкой массой рождаются у звезд, а затем выбрасываются со своих орбит из-за гравитационных возмущений – например, при сближении с другими планетами.

До сих пор было подтверждено существование лишь небольшого числа планет-изгоев, но ожидается, что в ближайшие годы их количество значительно возрастет. Ключевую роль в этом, по мнению экспертов, сыграет предстоящий запуск космического телескопа NASA имени Нэнси Грейс Роман, запланированный на 2027 год. Как отмечают специалисты, «одновременные космические и наземные наблюдения за событиями микролинзирования могут быть применены при планировании будущих исследовательских миссий и способны привести к лучшему пониманию того, как формируются планеты в нашей Галактике».

Дастан Темиров

Дастан Темиров – научный журналист издания «Град науки», чьи материалы охватывают самые разные области знаний от глубин космоса до микромира человеческого организма. В рубрике «Звездный бульвар» он увлекательно рассказывает о загадочных ледяных «снеговиках» в поясе Койпера , влиянии колеблющейся джет-струи черной дыры на подавление рождения звезд и масштабном анализе форм галактик, который подтвердил стандартную модель космологии. Не менее глубоко журналист погружается в сложные вопросы фундаментальной науки и материаловедения на «Проспекте металлургов». Здесь он освещает поиск нарушений в Стандартной модели физики с помощью китайского эксперимента MACE , достижение стабильной плазмы сверхвысокой плотности на китайском токамаке EAST и уникальное применение марганца для превращения углекислого газа в водородное топливо.

Особое внимание Дастан уделяет медицинским исследованиям в «Аптекарском переулке». Читатели узнают из его статей об использовании клеточной терапии CAR-T для ускорения регенерации кишечника , применении магнитных наночастиц для одновременного лечения рака и восстановления костей , а также о генетическом маркере CD27, который выступает ключом к повышению эффективности противораковых вакцин. В материалах для «Площади разума» он исследует связь потери памяти с общим изменением структуры мозга и описывает создание лабораторных мини-мозгов как новый шаг к пониманию шизофрении и биполярного расстройства. Экологические и эволюционные загадки журналист раскрывает в «Зеленой зоне», где объясняет, как коралловые рифы задают суточный ритм жизни океанским микробам и почему люди по уровню моногамии оказались ближе к бобрам, чем к шимпанзе.

В публикациях для «Набережной стихий» Дастан Темиров поднимает глобальные климатические проблемы, анализируя связь климат-феномена ЭНСО с мировыми засухами и наводнениями и масштабное исчезновение тысяч ледников, пик потерь которых назван к 2100 году. Кроме того, он виртуозно реконструирует события прошлого в рубрике «Старый город», описывая, как метаболизм древних животных раскрыл детали климата и болезней прошлого , каким образом массовое вымирание привело к доминированию челюстных позвоночных и почему Карнакский храм считался священным островом в русле древнего Нила.