Наклон звезд раскрыл происхождение «пустыни горячих нептунов»
Астрономы приблизились к разгадке одной из загадок экзопланетологии — «пустыни горячих нептунов». Это область вблизи звезд, где планеты размером с Нептун встречаются крайне редко. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале arXiv, такие планеты могли образоваться из остатков разрушенных газовых гигантов.
В основе теории лежит механизм перетекания массы через полость Роша (RLO). Когда газовый гигант слишком близко подходит к своей звезде, его вещество начинает перетекать на светило. Если при этом теряется большая часть орбитального углового момента планеты, она может сократиться до размеров «горячего нептуна» и попасть в эту пустыню.
Авторы работы показали, что такой процесс неизбежно меняет наклон оси вращения звезды — так называемую звездную обликвити. В результате звезда и орбита планеты выравниваются, причем отклонение не превышает нескольких десятков градусов. Это происходит независимо от начальных условий.
Исключением являются системы, где есть другие планеты-компаньоны, расположенные ближе 2 астрономических единиц. Если они наклонены относительно друг друга, они могут помешать выравниванию.
Особый интерес представляет система звезды LTT 9779. Ее медленное вращение долгое время оставалось загадкой. Новое исследование объясняет это: если изначально система вращалась в обратном направлении (ретроградно), то перетекание массы могло не раскрутить звезду, а наоборот — замедлить.
Измерение звездных обликвити, по мнению ученых, позволит отличить перетекание через полость Роша от других механизмов разрушения планет, например, от высокоэксцентричной миграции горячих юпитеров. В последнем случае наклоны звезд распределены гораздо шире и не имеют тенденции к выравниванию.
Таким образом, будущие наблюдения за наклоном звезд могут открыть окно во внутренности газовых гигантов и раскрыть их эволюционные пути. Исследователи подчеркивают, что их модель дает четкие предсказания, которые можно проверить на новых данных.
