Коли астрономи вперше помітили зірку TOI-178, що знаходиться у сузір’ї Скульптора приблизно у 200 світлових роках від Сонця, вони вирішили, що виявили дві екзопланети, що обертаються навколо неї по тій самій орбіті. Але більш уважний погляд показав, що все набагато складніше: насправді навколо цієї зірки обертається цілих шість планетоподібних супутників.
Додаткові спостереження показали, що п’ять із шести екзопланет (всі, крім найближчої до зірки) знаходяться в орбітальному резонансі одна з одною. Це означає, що в їхньому русі є повторювані конфігурації. Приклади такого явища можна знайти в нашій Сонячній системі. Схожим чином в орбітальному резонансі знаходяться три з чотирьох галілеєвих супутників Юпітера — Іо, Європа та Ганімед. За час, необхідний Іо, щоб зробити чотири оберти навколо газового гіганта, Європа робить два оберти, а Ганімед — один.
П’ять екзопланет зірки TOI-178 мають набагато більш складну систему співмірностей — це один із найдовших «резонансних ланцюжків», коли-небудь виявлених серед екзопланет. Якщо три супутники Юпітера мають резонанс 4:2:1, то об’єкти системи TOI-178 утворюють послідовність 18:9:6:4:3. У той час як друга планета від зірки (перша в резонансному ланцюжку) робить 18 обертів, третя від зірки (друга в ланцюжку) робить 9 обертів і т.д. Пізніше, коли вчені знайшли п’ять екзопланет і проаналізували їх резонансний ритм, вони змогли розрахувати, де в цьому ланцюжку повинна бути наступна «ланка» і як її знайти під час найближчого вікна спостережень.
Розміри шести супутників TOI-178 лежать у діапазоні від одного до трьох радіусів Землі, а маси — від 1,5 до 30 земних мас. Дві внутрішні екзопланети являють собою скелясті супер-Землі, решта нагадують помітно «зменшені» зовнішні планети Сонячної системи. Такі тіла називаються «міні-Нептунами». Орбіти всіх об’єктів пролягають на малій відстані від центральної зірки. Найближчий до нього планеті потрібно всього пару днів на один оберт, найвіддаленішій — кілька тижнів.
Однак, хоч орбіти знайдених екзопланет не потрапляють в «зону життя», не виключено, що, рухаючись «резонансним ланцюгом», астрономи зможуть знайти у цій системі більш віддалені світи, що мають більш сприятливі умови на поверхні. Крім того, сам факт орбітальних резонансів TOI-178 свідчить про те, що з моменту формування ця система розвивалася напрочуд спокійно. Якби на ранніх стадіях своєї еволюції планети зазнали значних збурень (наприклад, через близькі польоти сусідніх зірок), крихкий баланс орбітальних резонансів неминуче був би знищений.
За матеріалами: https://www.eso.org
