Мир астрономии находится на пороге нового этапа понимания формирования планет и звездных систем. Недавно выявленная планета TOI-6894b, в размерах сопоставимая с Сатурном, вращающаяся вокруг небольшой звезды-карлика TOI-6894, полностью противоречит привычным представлениям о процессе образования небесных тел. Это открытие не просто расширяет наши горизонты, но и бросает вызов основополагающим моделям космологии, которые долгое время считались непреложной истиной. Классификация звезд в нашей галактике свидетельствует о том, что большинство из них — красные карлики, звезды меньшего размера и массы по сравнению с Солнцем. Стандартные научные представления утверждали, что вокруг таких маломассивных светил формирование крупных планет невозможно из-за недостаточного количества материала в протопланетном диске, окружающем звезду.
Считается, что масса диска и звезды тесно взаимосвязаны, и недостаток протопланетного вещества обречён на формирование только небольших тел. В этом контексте обнаружение TOI-6894b стало великим сюрпризом, поскольку сама звезда составляет лишь около 20 процентов массы нашего Солнца. Планета TOI-6894b была обнаружена с помощью инструмента NASA — Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), предназначенного для поиска экзопланет методом транзитов — когда планета проходит на фоне светила и вызывает временное снижение его яркости. Для TOI-6894b характерно значительное блокирование света звезды на 17 процентов, указывающее на внушительные размеры небесного тела. Дополнительные наблюдения, проведённые международной группой астрономов при сотрудничестве с университетами из Великобритании, Чили, США и Европы, подтвердили, что объем планеты превышает размер Сатурна, в то время как ее масса составляет всего половину массы этого газового гиганта.
Плотность TOI-6894b чрезвычайно низка и равна всего 0,33 грамма на кубический сантиметр, что заставляет говорить о ее растянутой, газообразной структуре. TOI-6894 обладает массой, которая более чем на 40 процентов меньше сравнительно с предыдущей рекордной по минимальной массе звезды, способной поддерживать такую крупную планету. Это обстоятельство ставит под сомнение базовые предположения так называемой теории аккреционного формирования планет. Согласно этой широко принятой модели, вокруг молодого светила формируется протопланетный диск из пыли и газов, где материалы постепенно скапливаются в твердые ядра планет. После формирования массивного ядра, тело начинает накапливать газовую оболочку, перерастая в гигантскую газовую планету.
Однако для формирования планеты, подобной TOI-6894b, согласно расчетам, необходимо больше чем в 120 раз больше вещества по сравнению с массой Земли, а наблюдаемый диск, окружающий эту звезду, содержит не больше 58 масс Земли. Очевидно, что традиционная модель не объясняет наблюдаемые явления. Из-за нестыковок с классической теорией астрономы предполагают несколько возможных альтернативных механизмов формирования таких планет. Одна из гипотез указывает на возможность образования газовых гигантов непосредственно из газовой массы без предварительного формирования массивного твердого ядра. Это может происходить через процесс постепенного накопления газа в протопланетном диске.
Другая теория заключается в том, что протопланетный диск мог стать гравитационно нестабильным, в результате чего его части могут фрагментироваться — гранулироваться и сжиматься, образуя объекты планетного масштаба напрямую из газовой пыли. Тем не менее наблюдения не дают однозначных ответов, и даже эти гипотезы не могут полностью объяснить природу TOI-6894b. Для определения более точного механизма формирования планеты требуется детальное исследование ее атмосферы и внутреннего состава, что планируется в ближайшее время провести с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Итоги таких исследований могут стать ключом к пересмотру существующих теорий и построению новых моделей планетообразования, которые учитывали бы наблюдения для маломассивных звезд и их массивных спутников. Ученые из разных уголков мира согласны с тем, что открытие TOI-6894b может стать краеугольным камнем в понимании крайней грани процессов формирования гигантских планет.
Это заставит научное сообщество переосмыслить некоторые фундаментальные положения и, возможно, расширить представления о количестве и разнообразии гигантских планет в нашей галактике. Всё это свидетельствует о том, что наука о космосе находится в стадии динамичного развития, когда каждое новое наблюдение увеличивает сложность и глубину наших знаний о вселенной. Как бы ни завершились дальнейшие исследования, факт обнаружения TOI-6894b уже является важным свидетельством того, что космические процессы многогранны и способны удивлять даже самых опытных ученых. Эта планета не только расширяет наши представления о разнообразии экзопланет, но и поднимает вопросы о том, насколько нам известен космос, и как много еще остается неизведанного. Открытие порождает новые вызовы для теоретиков и наблюдателей и стимулирует развитие новых технологий для более глубокого изучения тайн вселенной.
Интерес к красным карликам объясним с точки зрения их распространенности: они составляют большую часть звезд в Млечном пути, но самая маленькая звезда с крупной планетой, известная до открытия TOI-6894b, была крупнее. Теперь же астрономы получили шанс исследовать системы, ранее считавшиеся неспособными к формированию газовых гигантов. Таким образом, открытие TOI-6894b листает новую страницу в книге космологии, вызывая переосмысление устоявшихся взглядов и стимулируя дальнейшие открытия в космосе. В конечном итоге изучение таких экзотических систем продвинет вперед наше понимание не только формирования планет, но и широких процессов эволюции звезд и солнечных систем. Это также может влиять на поиск жизни за пределами Земли, ведь разнообразие планетарных систем увеличивает вероятность нахождения объектов, потенциально пригодных для развития жизни.
В ожидании новых данных от телескопа Джеймса Уэбба мир науки с нетерпением следит за каждым раскрывающимся слоем тайны, который даст ответ на загадку происхождения TOI-6894b и подобных ей планет.
