Загадка системы Кеплер-51: почему планеты размером с Сатурн весят как Земля

В далёкой звёздной системе, удалённой от нас на 2 615 световых лет, астрономы столкнулись с необъяснимым явлением. Три экзопланеты системы Кеплер-51, прозванные «суперпуфами», имеют размеры, сравнимые с Сатурном, но при этом их масса ничтожно мала — всего в 3,7-5,6 раза больше земной. Для сравнения: Сатурн тяжелее нашей планеты в 95 раз. Плотность этих миров настолько низка, что их образно сравнивают с сахарной ватой или пухом.

Открытие, сделанное ранее телескопом «Кеплер», получило новое развитие после наблюдений космической обсерватории Джеймса Уэбба. Учёные рассчитывали, что инфракрасный спектрометр телескопа сможет проанализировать свет звезды, прошедший сквозь атмосферы планет, и выявить химические следы молекул. Однако прибор не зафиксировал никаких характерных признаков. Исследователи предполагают, что виной тому — плотный слой углеводородной дымки, напоминающий туманную атмосферу спутника Сатурна Титана. Эта непрозрачная завеса надёжно скрывает от нас внутреннее строение и состав атмосфер.

Согласно общепринятым моделям формирования планет, газовые гиганты возникают вокруг массивных твёрдых ядер, которые затем притягивают окружающий газ. Однако у планет Кеплер-51b, c и d ядра слишком малы для удержания таких обширных атмосфер. Более того, все три объекта вращаются ближе к своей звезде, чем Венера к Солнцу, что делает их существование ещё более загадочным с точки зрения современной астрофизики.

Сейчас научное сообщество возлагает надежды на изучение соседней планеты системы — Кеплер-51b. Если и там телескоп не обнаружит атмосферных сигнатур, это может потребовать пересмотра фундаментальных представлений о том, как рождаются и эволюционируют планетные системы. Пока же астрономы продолжают анализировать полученные данные и искать новые подходы к наблюдению за этими неуловимыми мирами.

Открытие подчёркивает, насколько многогранной и непредсказуемой может быть природа экзопланет. Даже самый совершенный инструмент человечества пока не в силах до конца раскрыть тайны миров, которые по всем законам физики не должны существовать в том виде, в котором мы их наблюдаем.