Телескоп «Кеплер» годами следил за тысячами звёзд и находил планеты по крошечным провалам в их свете, когда планета проходит перед звездой. Такой проход, или транзит, позволяет измерить размер планеты, но не форму её пути. Однако если планета движется по вытянутой орбите, она то ускоряется, то замедляется — и время между провалами света чуть-чуть «плавает». Именно эти колебания времени и выдали астрономам тайну орбит.
Группа учёных под руководством Гилберта взяла данные о 1626 планетах и с помощью байесовской статистики (метод, который аккуратно отделяет сигнал от шума) оценила, насколько вытянуты их орбиты. Оказалось, у маленьких планет с периодом меньше четырёх дней орбиты почти идеальные круги — их «разгладили» приливные силы звезды, как вода обтачивает гальку. Для планет-гигантов это было известно давно, а вот для суперземель и субнептунов — впервые.
Дальше — интереснее. Планеты, у которых виден только один транзит (так называемые «одиночки»), имеют более вытянутые орбиты, чем те, что входят в системы с двумя и более видимыми планетами. А системы с двумя планетами — более вытянутые, чем с тремя и более. Сравнив эти данные с компьютерными моделями рождения планет, астрономы пришли к выводу: на самом деле у «одиночек» в среднем около трёх соседей, просто мы их не видим из-за наклона орбит. У «двоек» соседей ещё больше — от четырёх до шести.
При этом никакой связи между формой орбиты и расстояниями между планетами, разбросом их размеров или порядком расположения не нашлось. Это говорит о том, что многие планетные семьи росли спокойно, без жестоких столкновений и «гравитационных драк», которые могли бы вытянуть орбиты. В будущем, с более тонкими методами анализа, возможно, удастся разглядеть и слабые следы бурной молодости.
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.23644
The dynamical history of a planetary system is recorded in the present day architecture of its constituent planets' sizes, orbital periods, and eccentricities. Studying the relationships between these quantities for large populations provides a window into the processes by which planetary systems form and evolve. Recently, Gilbert, Petigura, and Entrican (2025) performed a hierarchical Bayesian analysis of 1626 planets from the Kepler census, demonstrating a strong relationship between planet radius $$R_p$$ and orbital eccentricity $$e$$. Here, we build upon that work to search for correlations between eccentricity and system architecture, focusing on compact systems of small planets. We find that small planets on short orbits ($$P < 4$$ days) show evidence of tidal circularization. This trend is well established for Jovian planets but a novel finding for super-Earths and sub-Neptunes. We reproduce the known wherein trend single-transiting systems possess elevated eccentricities relative to their multi-transiting counterparts. We further show that systems with two transiting planets have higher eccentricities than those with three or more transiting planets. When compared to population synthesis models, these multiplicity-eccentricity relationships imply that Kepler singles have intrinsic multiplicity $${\sim}3$$ and Kepler multis have intrinsic multiplicity $${\sim}4{-}6$$. We detect no statistically significant associations between eccentricity and planetary period ratios, gap complexity, size inequality, or size ordering. We interpret these findings as evidence either in favor of a quiescent formation history or against dynamical processes which excite eccentricity but not inclination. Sub-significant relationships between eccentricity and architecture imply that subtle, multi-factor trends may be detectable in the future using more sophisticated statistical techniques.
У самой близкой к Солнцу планеты, Меркурия, самая вытянутая орбита среди всех планет нашей системы: расстояние до Солнца меняется от 46 до 70 миллионов километров. А вот у Земли орбита почти круговая — разница всего 5 миллионов километров.
В романе Лю Цысиня «Задача трёх тел» планета с хаотичной орбитой вокруг трёх звёзд переживает эпохи невыносимой жары и ледяного холода — наглядный пример того, как форма орбиты управляет климатом.