В системе протозвезды, находящейся примерно в 625 световых годах от Земли, астрономы обнаружили объект, масса которого как минимум в 14 раз превышает массу Юпитера. Этот объект окружён собственным газопылевым диском — редкая возможность наблюдать процесс формирования лун вокруг только что появившейся планеты.

Лунная система Юпитера как миниатюрная модель

На сегодняшний день у Юпитера известно уже 97 спутников. После того как Галилей в начале XVII века впервые увидел четыре крупнейших из них, учёные стали рассматривать эту группу как уменьшенную копию Солнечной системы. Галилеевы луны — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — вместе с ещё четырьмя спутниками вращаются вокруг газового гиганта почти в плоскости его экватора.

Некоторые из этих спутников демонстрируют уникальные особенности: пока Ганимед совершает один оборот вокруг Юпитера, Европа успевает сделать два, а Ио — четыре. Такая гармония называется орбитальным резонансом.

Все эти признаки указывают на то, что восемь крупнейших лун Юпитера сформировались одновременно с самой планетой, когда Солнце ещё было окружено протопланетным диском, а зарождающийся Юпитер имел собственный протолунный диск.

Новое открытие в системе CT Cha

Недавно нечто подобное удалось обнаружить в системе звезды CT Cha, расположенной примерно в 625 световых годах от нас. По оценкам, эта система образовалась всего 1,6 миллиона лет назад, что крайне мало по сравнению с возрастом Солнечной системы — 4,6 миллиарда лет. О необычной находке сообщили астрофизики из Швейцарии и США в статье для The Astrophysical Journal Letters.

Родительская звезда CT Cha A имеет массу, составляющую 0,9 массы Солнца, то есть она почти как наше светило. У неё есть компаньон CT Cha b, который находится примерно в 100 раз дальше от звезды, чем Юпитер от Солнца. Астрофизики осторожно называют его «объектом планетарной массы», хотя по массе он уже не совсем планета: CT Cha b весит как 14–24 Юпитера. Объекты тяжелее 13 масс Юпитера обычно относят к коричневым карликам — промежуточному звену между планетой и звездой.

Внутри таких объектов в первые миллионы лет их существования происходят слабые термоядерные реакции, обеспечивающие собственное излучение. Тем не менее, в определённом смысле CT Cha b всё же подходит под определение планеты: исследователи уверены, что он сформировался не как самостоятельное небесное тело, а как спутник гораздо более крупного и массивного объекта.

Формирование собственной системы спутников

CT Cha b своей гравитацией создал нечто вроде «государства в государстве»: вокруг него прослеживается собственный газопылевой диск, в котором, вероятно, вскоре сформируется целая коллекция спутников. По наблюдениям, этот диск простирается на расстояние более восьми астрономических единиц от CT Cha b.

Для сравнения, Юпитер находится в 5,2 астрономических единицах от Солнца, то есть в 5,2 раза дальше, чем Земля. Таким образом, CT Cha b формирует собственную систему, сопоставимую по размерам с частью Солнечной.

Химический состав диска: загадки и отличия

Учёные обратили внимание, что по составу этот огромный протолунный диск разительно отличается от вещества протопланетного диска, окружающего звезду. В последнем по спектру отражаемого излучения обнаружено большое количество воды, а в диске CT Cha b вода практически отсутствует. Зато там наблюдается целый набор углеводородов — ацетилен, этан, бензол, метилацетилен, диацетилен, а также углекислый газ. Эти вещества не обнаруживаются в диске родительской звезды.

Причины такой разницы ещё предстоит выяснить. Исследователи предполагают, что собственное излучение массивного компаньона уже успело существенно изменить химический состав окружающей его материи.