Исследовательская группа под руководством Эрика Агола (Eric Agol), профессора астрономии из Университета Вашингтона, обнаружила у звезды Kepler-36 в созвездии Лебедя планету земного типа (Kepler-36b), чья орбита проходит экстремально близко к орбите другой планеты (Kepler-36с) – газового гиганта, подобного Нептуну.

Художественное представление вида планеты Kepler-36c с поверхности Kepler-36b. (C) David Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Джошуа Картер (Joshua Carter), член Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, использовал новый алгоритм для проверки уже имеющихся данных о системе этой звезды и смог выделить периодические затемнения, характерные для транзитного времени планет. Сигнал от газового гиганта был довольно отчётливый, а вот планету земного типа, находящуюся поблизости, различить оказалось куда труднее, особенно из-за небывало схожих параметров орбит.

В момент наибольшего сближения расстояние между ними составляет 1,9 млн км, что всего в пять раз больше средней удалённости Луны от Земли. Пока это единственный известный пример такого близкого расположения планет.

Несмотря на то что обе планеты движутся практически в одной орбитальной плоскости и обладают существенными гравитационными полями, математические расчёты показывают отсутствие угрозы их столкновения.

Наблюдения за гравитационными эффектами позволили больше узнать о самих планетах и их родительской звезде. Kepler-36 удалена от нас на расстояние в 1530 световых лет. Соответственно все сегодняшние наблюдения за ней – это привычный для астрономии взгляд в прошлое.

Звезда выглядит как постаревшее на пару миллиардов лет и вступающее в фазу субгиганта Солнце. В её ядре уже прекратились реакции термоядерного синтеза гелия из водорода, а поверхность понемногу остывает. Радиус звезды увеличивается, и сейчас он на 60 процентов больше, чем у Солнца. При схожей массе увеличение объёма приводит к снижению плотности примерно до четверти плотности Солнца. Считается, что такие звёзды эволюционируют в красные гиганты, а затем превращаются в планетарную туманность сложного состава, в центре которой останется медленно остывающее сжатое ядро – звезда типа “белый карлик”.

Из-за малой удалённости найденных планет от своей звезды год для них составляет всего 14 и 16 земных суток. Предварительные оценки параметров показывают, что масса экзопланеты земного типа в 4,5 раза, а радиус – в полтора раза больше, чем у Земли. Содержание железа в ней составляет около 30 процентов, а воды – около 15. Газовый гигант в восемь раз массивнее Земли и во столько же раз менее плотный. Предположительно он состоит из твёрдого ядра и большой газовой оболочки, состоящей из водорода и гелия.

Учёные затрудняются объяснить, как при разнице орбит всего в 10 процентов сформировались столь разные планеты. Сегодня близкие орбиты в планетной системе звезды Kepler-36 воспринимаются как уникальное астрономическое наблюдение, заставляющее вновь вернуться к вопросам формирования планетарных систем. Однако по мере развития методов обнаружения экзопланет подобные и более удивительные явления будут обнаружены ещё множество раз.