Каждые 165 дней гигантская планета ныряет к своей звезде, едва не касаясь её огненной короны, а затем улетает в ледяную пустоту. Это TIC 241249530 b — экзопланета с рекордным эксцентриситетом 0,94. Открытая благодаря фотометрии телескопа TESS и уточнённая спектроскопией, она показала едва заметное транзитное ослабление блеска, зато огромную амплитуду лучевых скоростей звезды. Такое поведение — верный признак транзита планеты, чья орбита напоминает бешеные качели.
Виновник столь размашистого танца — далёкая звезда-компаньон, которая гравитацией раскачивает орбиту через колебания фон Зейпеля–Лидова–Козаи. Этот механизм превращает орбиту в космические качели: под действием чужого притяжения эксцентриситет планеты периодически взлетает до огромных значений, а затем мог бы упасть, если бы не приливные силы. Именно они, словно трение в шарнире, постепенно гасят размах и приближают планету к звезде — так рождаются горячие юпитеры. Перед нами редкий шанс застать миграцию в разгаре.
Астрофизики проверили, какой именно тип приливного торможения ответственен за нынешнюю орбиту. В численном моделировании они перебрали тысячи вариантов, включая эффекты общей теории относительности и два конкурирующих сценария. Равновесные приливы — когда планета ведёт себя как вязкий шар: приливный горб запаздывает за движением звезды и тормозит планету. Хаотические динамические приливы — когда внутри гиганта возбуждаются нелинейные колебания, сбрасывающие энергию стохастическими тычками. Расчёты с кодом MESA, изначально созданным для звёздной эволюции, учли даже разогрев и раздувание планеты от трения. Вердикт оказался однозначным.
Только равновесные приливы смогли воспроизвести наблюдаемое состояние. Хаотический сценарий неизменно отправлял планету в слишком тесный перицентр: ключевая сохраняющаяся величина — приведённый угловой момент j² = a(1−e²) — упала бы до 0,026 а.е. вместо реальных 0,074. Эта маленькая формула — константа приливной эволюции — исключила хаос. Более того, анализ всех известных эксцентричных гигантов показал, что ни один из них не нарушает этот порог. Космические качели устроены так, что хаос в них либо не запускается, либо быстро заканчивается, оставляя после себя лишь горячих юпитеров.
Похоже, равновесные приливы — главный дирижёр оркестра мигрирующих планет. Наблюдательная охота за новыми «системами-качелями» с далёкими компаньонами продолжится, и каждая такая находка прольёт свет на рождение самых необычных миров.
С современным эксцентриситетом 0.94 TIC 241249530 b то приближается к звезде на 0.04 а.е., то улетает на 1.2 а.е. Если поместить такую планету в Солнечную систему, она бы «качалась» от орбиты Меркурия до орбиты Земли каждые 165 дней.