Представьте, что по акценту человека можно определить, в каком городе он вырос. Похожий принцип работает и для далёких планет: состав их атмосферы хранит память о месте рождения. Особенно интересны так называемые горячие юпитеры — это экзопланеты-гиганты вроде нашего Юпитера, но расположенные невероятно близко к своим звёздам. Первую такую планету открыли в 1995 году Мишель Майор и Дидье Кело. С тех пор астрономы гадают, где же они сформировались. Ведь у самого светила слишком горячо, а строительного материала мало. Родиться они могли только дальше, в холодных областях протопланетного диска — огромного облака из газа и пыли вокруг молодой звезды, где вещество постепенно слипается в планеты.

Решающую роль играет вода. В протопланетном диске есть чёткая граница — снеговая линия воды, где температура падает настолько, что вода замерзает и превращается в лёд. Планеты, рождённые внутри этой линии, получают меньше водяного льда и потому обогащены кислородом; те, что родились снаружи, — наоборот. Учёные использовали компьютерные модели, чтобы проследить рост планет в аккреционном диске — потоке вещества, падающего на звезду и планеты. Сравнив результаты с реальными данными о содержании углерода и кислорода в атмосферах девяти горячих юпитеров, полученными методом транзита (когда планета проходит по диску звезды) и спектроскопии (разложение света на цвета), они пришли к выводу: как минимум шесть из девяти планет сформировались за снеговой линией воды, а некоторые — даже дальше, за линией углекислого газа. Это говорит о том, что будущие горячие юпитеры начинали свой путь в морозных окраинах системы, где много льда.

Но как же они оказались почти вплотную к своим звёздам? Учёные считают, что помимо плавного дрейфа в диске, огромную роль играет планетная миграция из-за гравитационного расталкивания с другими планетами. Это объясняет, почему орбиты многих горячих юпитеров вытянуты и наклонены, хотя сейчас они находятся на очень тесных орбитах. Получается, что химический анализ атмосфер — а именно соотношение углерода и кислорода, зависящее от общей металличности среды, — становится ключом к разгадке бурной истории этих систем.