Ученые Университета штата Пенсильвания сообщили об открытии планеты, которая слишком большая для своей родительской звезды. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Science, ее существование невозможно объяснить с помощью классических моделей формирования планет.
Экзопланета LHS 3154b была обнаружена с помощью спектрографа HPF (Habitable Zone Planet Finder), разработанного для поиска планет, вращающихся вокруг самых холодных звезд и, возможно, имеющих на своей поверхности жидкую воду. Эти планеты находятся гораздо ближе к своей родительской звезде по сравнению с Землей и Солнцем. Более короткое расстояние, а также малая масса холодных звезд порождают отчетливый доплеровский сдвиг в излучении звезды, сообщающий о присутствии планеты.
LHS 3154b имеет размер Нептуна, в 13 раз массивнее Земли и вращается вокруг сверххолодной звезды-карлика LHS 3154, чья масса в девять раз меньше солнечной. Орбитальный период экзопланеты составляет 3,7 дня. Соотношение масс этой экзопланеты и родительской звезды более чем в с100 раз превосходит соотношение масс Земли и Солнца.
Звезды образуются из больших облаков газа и пыли, из которых также формируются протопланетные диски. Ожидается, что диск вокруг маломассивной звезды LHS 3154 не будет иметь достаточно материала для создания такой крупной планеты. Существование LHS 3154b не может объясняться ни аккреционным сценарием, ни сценарием гравитационной нестабильности.
Модели продемонстрировали, что нептуноподобные планеты образуются только в том случае, если масса пыли протопланетного диска на порядок больше, чем обычно наблюдается вокруг звезд с очень малой массой.
Аккреционный сценарий — это сценарий, который предполагает, что рост ядра планета происходит за счет аккреции материала по мере прохождения через среду протопланетного диска. Согласно сценарию гравитационной нестабильности, те районы, где скопилось больше всего вещества, будут оказывать большее гравитационное влияние на соседние регионы, притягивая окружающий материал в значительных количествах. Первый вариант объясняет возникновение скалистых планеты, второй — планет-газовых гигантов.