Последние наблюдения молодого газового гиганта Бета Живописца b (также обозначается как Beta Pic b), вращающегося вокруг одноименной звезды, ставят под сомнение ранее считавшиеся надежными инструменты для определения происхождения таких объектов. Отчеты международной группы астрономов, опубликованные 9 июля в журнале Astronomy & Astrophysics, указывают на то, что широко используемый метод анализа изотопных соотношений в атмосфере планеты может быть не таким убедительным, как считалось ранее.
Фото: ESO

Бета Живописца — относительно молодая звезда, возраст которой составляет приблизительно 23 миллиона лет, окруженная пылевым диском. Эта планетная система на протяжении многих лет привлекает внимание ученых. Она все еще находится в процессе формирования. В ней обнаружено по меньшей мере три газовых гиганта, из которых Бета Живописца b — самый массивный. Планета, масса которой оценивается примерно в 11 масс Юпитера, движется по широкой орбите, совершая оборот вокруг своей звезды каждые 23 года.

Группа исследователей провела подробные наблюдения объекта с использованием новейшей версии инструмента GRAVITY+, установленного на Очень большом телескопе-интерферометре (VLTI) в обсерватории ESO в Чили. GRAVITY+ — это усовершенствованный прибор, который благодаря улучшенным системам адаптивной оптики позволяет проводить исключительно точные исследования атмосфер экзопланет.

Как подчеркивают ученые, GRAVITY+ позволяет не только обнаруживать планеты, но и анализировать химический состав их атмосфер с исключительной точностью. Именно благодаря этому прибору были получены новые данные об изотопных соотношениях в атмосфере Beta Pic b. Анализ соотношений двух изотопов углерода (12C и 13C) в молекулах монооксида углерода (CO), присутствующих в атмосфере планеты, является одним из методов определения места формирования планеты. Согласно теории, соотношение этих изотопов должно зависеть от того, сформировалась ли планета в той части диска, где оксид углерода существовал в виде льда (за так называемой снеговой линией), или в более теплой области, где CO был газом.

Предыдущие измерения, проведенные до модернизации прибора GRAVITY, предполагали, что Beta Pic b могла сформироваться за снеговой линией, а затем мигрировать ближе к звезде. Однако новые, более точные данные, полученные с помощью GRAVITY+, указывают на более высокое соотношение 12C к 13C, что согласуется со значениями, наблюдаемыми в Солнечной системе и межзвездном пространстве.

Результаты показывают, что соотношения изотопов углерода в атмосферах молодых газовых гигантов не сильно различаются, независимо от их происхождения в протопланетном диске. Это означает, что существующий метод, использующий изотопный анализ, может быть недостаточно чувствительным для различения сценариев формирования планет.