Астрономическое открытие далёкой планетной системы заставило учёных пересмотреть существующие теории формирования планет. Конфигурация системы, вращающейся вокруг красного карлика LHS 1903, не соответствует традиционной модели, согласно которой каменистые планеты располагаются ближе к звезде, а газовые — дальше. Эта модель наблюдается в большинстве известных планетных систем, в том числе и в нашей Солнечной.

Как правило, планеты, расположенные ближе всего к звезде в планетных системах, преимущественно состоят из горных пород и металлов, в то время как более отдалённые планеты формируются из газов. Это обусловлено тем, что излучение молодой звезды вытесняет газ с планет, находящихся поблизости, оставляя после себя лишь твёрдую основу, в то время как на большем удалении формируются плотные атмосферы. Однако система LHS 1903 не соответствует этому принципу.

Для исследования планет этой звёздной системы международная группа исследователей применила данные, полученные с наземных и космических телескопов. Первоначально вокруг LHS 1903 было выявлено три планеты: одна – каменная, расположенная во внутренней области системы, а также две газовые планеты, напоминающие Нептун, но меньшего размера. Подобное расположение планет вполне соответствовало прогнозам астрономов.

Анализ данных, полученных со спутника CHEOPS Европейского космического агентства, продемонстрировал изменение ситуации. Полученные наблюдения выявили четвёртую планету — LHS 1903 e, находящуюся на наибольшем удалении от звезды. К удивлению, стало известно, что она, вероятно, также имеет каменистую поверхность.

«Подобная картина — каменистые планеты, расположенные ближе к звезде, а газовые — дальше — встречается в сотнях планетных систем. Таким образом, выявление каменистой планеты на значительном удалении от звезды заставляет пересматривать представления об условиях и времени их образования», — объясняет руководитель научной работы, Райан Клаутиер из Университета Макмастера.

Несколько возможных объяснений были проверены исследователями. Рассматривались гипотезы о потере планетой атмосферы вследствие сильного столкновения и о перестройке орбит в прошлом. Однако, согласно данным численных моделей и анализу движения планет, эти сценарии представляются маловероятными.

Более правдоподобной представляется иная версия: планеты в системе LHS 1903, скорее всего, образовались не одновременно, а последовательно, в различные этапы развития протопланетного диска.

По общепринятым представлениям, планеты формируются в газопылевом диске, окружающем юную звезду, практически одновременно. В этом диске зарождаются первые строительные блоки планет, которые со временем увеличивают свою массу и приобретают атмосферы. В конечном итоге формируются объекты, отличающиеся по размерам и химическому составу.

Архитектура системы LHS 1903 предполагает другую модель — «формирование от центра к периферии». Согласно этой гипотезе, планеты возникают постепенно, в зависимости от изменяющихся условий в протопланетном диске. Их химический состав обусловлен количеством газа и пыли, присутствовавших на момент завершения аккреции.

Авторы исследования полагают, что к моменту формирования планеты LHS 1903 e, окружающий её газовый диск, вероятно, был значительно истощен. Это могло привести к отсутствию плотной атмосферы и сохранить её каменистую структуру.

«Наблюдение за каменным объектом в таких условиях вызывает удивление, поскольку они не должны были для этого существовать. Это заставляет пересмотреть многие из наших рабочих гипотез, по словам Клаутиера.

Исследователи отмечают, что пока неясно, представляет ли LHS 1903 собой уникальный случай или же является проявлением более распространенного, но недостаточно изученного процесса формирования планет. С развитием телескопов и совершенствованием методов наблюдений астрономы всё чаще обнаруживают системы, отличные от Солнечной и не соответствующие общепринятым моделям.