На прошлой неделе было объявлено о том, что космическому телескопу "Кеплер" удалось обнаружить уже 2326 кандидатов в экзопланеты. Однако экспертов удивляет то обстоятельство, что значительная доля всех найденных объектов имеет нестандартные характеристики, опровергающие представления астрофизиков о формировании планетных систем.

Экзопланетами называют планеты, расположенные за пределами Солнечной системы, около самых разнообразных звезд. "Кеплер" определяет размер планеты по тому количеству света, которое она блокирует в момент прохождения перед звездой. Массу тела можно вычислить по колебаниям светила под воздействием гравитационного притяжения планеты.

Так вот, от трети до половины найденных "Кеплером" планет оказались принадлежащими к классу так называемых "суперземель", масса которых превышает массу Земли, но значительно меньше, чем масса газовых гигантов, таких, как Юпитер или Нептун. В нашей Солнечной системе таких планет нет. Так как из-за относительно небольшой массы суперземли сложно обнаружить при помощи традиционной доплеровской спектроскопии, первые из этих объектов обнаружили лишь сравнительно недавно, в 1991 году, путем гравитационного микролинзирования.

Правда, объекты, масса которых составляла примерно четыре земных, вращались вокруг нейтронной звезды-пульсара. И только в 2005 году возле звезды Глизе 876 была открыта суперземля массой 7,5 земных.

Как выяснилось, почти все планеты этого типа вращаются вокруг оранжевых и красных карликов. К тому же, большинство суперземель находится на относительно малых расстояниях от своих звезд.

Ранее ученые считали, что все существующие планетные системы должны в целом походить на нашу Солнечную систему и быть сформированы из протопланетного диска. В результате аккреции пыль, из которой состоял этот диск, должна была постепенно слипаться в небольшие образования из камня и льда — планетезимали, которые затем, сталкиваясь между собой, объединялись в тела большего размера.

Однако при этом планеты, сформировавшиеся во внутренней части аккреционного диска, из-за ограниченного количества протопланетного вещества могли дорасти только до размера Земли, тогда как во внешней его части масса планет могла превышать десять и более земных масс, благодаря чему им удавалось притягивать большие объемы газа и приобретать гигантские размеры.

Тем не менее, начиная с 1995 года, астрономы стали находить планеты размером с Юпитер, расположенные очень близко к своим звездам. Казалось бы, подобные объекты, скорее, должны быть исключением из правил. А между тем, они очень многочисленны. Таким образом, само их существование противоречит традиционным моделям эволюции планетных систем.

Исследователи предположили, что эти тела, названные "горячими юпитерами", сформировались на далеком расстоянии от материнской звезды, а затем постепенно приблизились к ней… Но в таком случае планеты должны были либо превращаться в газовых гигантов, либо поглощаться светилом. Еще большая загадка — откуда взялись суперземли, являющиеся чем-то средним между планетой земного типа и гигантом. В рамках существующей модели формирования планет такие объекты просто не могли существовать!

Правда, выяснилось, что некоторые из суперземель обладают довольно низкой плотностью — вероятно, у них внутри находится твердое ядро, окруженное большим количеством газа. По мнению Джека Лиссауэра из Исследовательского центра НАСА имени Эймса, такие планеты сначала сформировались как небольшие ядра во внешней части своей системы, но не смогли накопить достаточно газа, чтобы превратиться в гигантов, поэтому в итоге обладают большой, но разреженной атмосферой, которая постепенно должна охладиться и уменьшиться.

В то же время, модель, предложенная Лиссауэром, не объясняет наличия суперземель с гораздо меньшим размером и плотностью. К тому же, остается неясным, каким образом планеты этого типа оказались расположены так близко от своих светил.

Еще одну гипотезу выдвинул Норм Мюррей из Университета Торонто (Канада). Он считает, что планетезимали, из которых потом образовались планеты, сначала мигрировали, а уже впоследствии "приступали" к процессу аккреции.

Впрочем, сколько ученых, столько и гипотез. Возможно, когда-нибудь мы получим более ясную картину возникновения "неправильных" экзопланет.