Ученые обнаружили две редкие планетные системы, в которых планеты очень тесно сцеплены между собой и вращаются в четком ритме. Статья исследователей принята к публикации в журнал Astronomical Journal, а ее препринт можно найти на сайте arXiv.org. Коротко работа описана в пресс-релизе Калифорнийского технологического института.
Первую пару сцепленных планет астрономы нашли у умирающей звезды HD 200964, удаленной от Земли на 223 световых года, а вторую - рядом со звездой 24 Sextanis, находящейся на расстоянии 244 световых лет от Земли. Все четыре экзопланеты по своим размерам превосходят Юпитер, но обращаются намного ближе к своим звездам, чем газовые гиганты в Солнечной системе (периоды их обращения колеблются от 1,25 года до 2,5 года).
Уникальными найденные пары планет делает то, что они обращаются вокруг светил не независимо друг от друга: их периоды обращения относятся как целые числа (это называется орбитальным резонансом). Так, отношение периодов обращения планет HD 200964 составляет 4:3, а 24 Sextanis - 2:1 (такое соотношение соответствует наиболее прочному и стабильному сцеплению).
Тесная связь планет объясняется тем, что каждая из них испытывает сильное гравитационное воздействие другой. Такое тесное гравитационное взаимодействие возможно только на небольшом расстоянии - так, дистанция между планетами умирающего светила HD 200964 составляет всего 0,35 астрономической единицы, а между планетами 24 Sextanis - 0,74 астрономической единицы. Одна астрономическая единица соответствует расстоянию от Земли до Солнца, и, значит, планеты HD 200964 удалены друг от друга приблизительно как Земля от Марса, а планеты 24 Sextanis расположены почти в пять раз ближе друг к другу, чем Сатурн и Юпитер.
Гравитационное притяжение между планетами умирающей звезды в три миллиона раз сильнее взаимного притяжения Земли и Марса, в 700 раз сильнее притяжения между Землей и Луной и в четыре раза сильнее гравитационного притяжения между Землей и Солнцем.
Астрономы полагают, что пары сцепленных планет могут оставаться стабильными до тех пор, пока HD 200964 и 24 Sextanis не превратятся в красных гигантов. При этом звезды отбросят большую часть своей массы, а значит, изменятся их гравитационные "взаимоотношения" с планетами. Ориентировочно это займет от 10 миллионов до 100 миллионов лет.