Музыка из космоса: Учёные навели телескопы на созвездие Лебедя и услышали ноты октавы

Небольшая звезда Kepler-385 в созвездии Лебедя в целом, можно сказать, практически такая же, как наше Солнце: она лишь на 10% побольше и на 5% погорячее. Находится она почти в пяти тысячах световых лет от нас. И очень интересна прежде всего тем, что имеет (очень возможно) целых семь планет. Надо сказать, что на сегодняшний день в космосе вообще наблюдают очень мало звёзд с таким многочисленным планетным семейством, как Солнечная система. Можно назвать разве что знаменитую систему TRAPPIST-1 с россыпью семи планет (все каменистые), систему KOI-351, у которой восемь миров. Впрочем, ещё неизвестно: может быть, техника пока многие планеты просто ещё не позволяет заметить.

Так вот, в этой системе Kepler-385, правда, лишь три планеты официально подтверждены, остальные ещё считаются кандидатами, но у этих кандидатов очень хорошие шансы добиться законного статуса, потому что астрономы уже отмечают в их взаимном расположении очень любопытную особенность.

По размерам эти планеты либо чуть побольше Земли, либо примерно вдвое больше. У четырёх из семи радиус — от 2,2 до 2,4 радиуса Земли. Учёные пока не могут сказать совершенно однозначно, каменистые они или газовые, потому что, по текущим очень примерным представлениям, два радиуса Земли — это уже верхний предел габаритов для твёрдой, каменистой планеты. А то, что крупнее, уже, по идее, должно быть (или хотя бы может оказаться) газовым шаром, мини-Нептуном. С другой стороны, надо учитывать и массу. К примеру, планета Kepler-385 b при своём радиусе в 2,3 земного имеет массу почти 13 Земель. Для сравнения, у Нептуна так: радиус в четыре раза больше земного, масса — 17 Земель. Предполагается, что Kepler-385 b — всё-таки суперземля. Но уж по крайней мере те планеты, которые размерами в 1,2 или 1,4 Земли, точно не газовые.

Что ещё обращает на себя внимание: практически все они находятся к своему солнцу гораздо ближе, чем Меркурий к нашему. На расстоянии Меркурия (примерно) там находится самая дальняя, седьмая. Поэтому эту планетную систему астрономы прозвали "горячей", "пылающей": не миры, а просто какие-то печёные картофелины.

Но есть в этой планетной системе нечто безусловно прекрасное. Существует такое явление в планетных системах — орбитальный резонанс. Что это в целом? Допустим, одна планета за какой-то определённый промежуток времени совершает один оборот вокруг звезды, а другая за тот же самый промежуток времени совершает два. Тогда говорят, что они находятся друг с другом в орбитальном резонансе один к двум. Точно так же он может составлять и один к трём или один к четырём, например. Очень характерным примером служат спутники Юпитера Ганимед, Европа и Ио: они выстроились в орбитальном резонансе вот так — 1:2:4. То есть пока Ганимед лениво делает свой оборот вокруг Юпитера, Европа успевает обернуться вокруг него дважды, а расположенная ещё ближе Ио — четырежды.

И когда где-то в космосе наблюдается такая удивительная гармония миров, то у астрономов она вызывает ассоциации с музыкой: планеты (либо спутники, неважно) располагаются по отношению друг к другу словно ноты октавы. Как раз такая "музыкальная" гармония наблюдается в системе Kepler-385. Может быть, она и не идеально математически точна, но в общем прослеживается. Давайте сопоставим, за сколько земных дней каждая из тамошних семи планет делает оборот вокруг звезды, начиная от ближайшей: три дня, шесть дней, десять дней, 15, 28, 56 и 86. Как минимум первые две в орбитальном резонансе один к двум, правда? Четвёртая и пятая по отношению друг к другу тоже примерно так. Некоторые другие, опять же, неплохо соотносятся. И для учёных это музыка. В NASA даже попытались объяснить гармонию Kepler-385 при помощи звуков: каждая следующая по дальности планета — более низкая нота.

Учёные полагают, что именно так миры встают на свои орбиты изначально во время формирования и остаются так, если им, что называется, ничто не мешает, ничто в эту гармонию не вмешивается. То есть орбитальный резонанс, скажем, спутников планеты — явный признак того, что эти спутники были у планеты изначально, они ей "родные", а не приобретённые каким-то образом впоследствии. Значит, и целая планетная семья может так красиво расположиться. Надо сказать, в Солнечной системе далеко не везде такая гармония, но местами она тоже есть: например, Сатурн с Юпитером — в резонансе 2 к 5, Плутон с Нептуном — 2 к 3.