Текст уведомления здесь
NGTS-4b, она же «Запрещенная планета», художественное изображениеUniversity of Warwick

Астрономы открыли «запрещенную» планету. Она выжила там, где планеты такого типа должны гибнуть

Хотя не исключено, что она гибнет прямо сейчас, и астрономы успели открыть ее прежде, чем от нее останется только раскаленное ядро

Международная группа астрономов открыла на орбите далекой звезды планету, примечательную сразу несколькими вещами. Прежде всего тем, что столь маленькое небесное тело — чуть меньше Нептуна — не должно, по идее, было выжить на столь близкой к звезде орбите, с периодом обращения около одного дня и восьми часов. А еще это самая маленькая планета из тех, которые были найдены при помощи наземных наблюдений.
Добавить в закладки
Комментарии

Небесное тело, которое открывшие его астрономы уже неформально окрестили «запрещенной» планетой, именуется в каталогах NGTS-4b. Пока что она — единственное небесное тело вблизи красного карлика, удаленного от Земли на 920 световых лет.

«Запрещенной» планету назвали оттого, что она противоречит существующим представлениям о поведении планет вблизи светила. Астрономы знают очень много горячих юпитеров, которые расположены совсем близко к своим звездам. Это никого не удивляет: если планета очень велика, то ее гравитация успешно противостоит попыткам солнечного ветра, потоку частиц и излучения от звезды, содрать с планеты атмосферу. Едва ли не самым экстремальным примером горячего юпитера является WASP-18b с температурой свыше 6000 ℃: этот открытый в 2009 году объект совершает оборот вокруг звезды меньше чем за 24 часа, но его очень высокая масса (10 юпитерианских) не дает газовой оболочке исчезнуть.

Выжить вблизи звезды планета с небольшой массой может, если она состоит преимущественно из камня и металла. Эти материалы имеют высокую плотность и могут очень долго выдерживать даже экстремальный нагрев. В 2011 году ученые нашли Kepler-70b, планету с температурой более 6500 ℃, периодом обращения менее шести часов и массой в 44% от земной, и при этом расчеты показали, что она имеет плотность, близкую к плотности Земли, — около 5500 кг/м3.

Планета же, которая имеет малую плотность и не дотягивает по массе до Юпитера, существовать вблизи светила не может — так, по крайней мере, считали астрономы до недавнего времени.

Однако проведенные чилийской обсерваторией NGTS наблюдения позволили выявить такую «невозможную» планету. Ее масса примерно в 20 раз больше земной, то есть гораздо меньше Юпитера (317 земных масс) и примерно столько, сколько у Нептуна (17 земных масс). А плотность, вычисленная с опорой на данные о скорости звезды и диаметре диска планеты при транзите, составляет 3,5 грамма на сантиметр кубический. Что даже с учетом погрешности (плюс-минус один грамм) никак не дотягивает до показателя твердых каменистых планет.

Впрочем, речь не идет о нарушении фундаментальных законов физики или даже о необходимости кардинально пересмотреть все представления об эволюции планетных систем. У астрономов есть две гипотезы, которые позволяют объяснить загадку «невозможной» планеты сравнительно простым образом.

Первая гипотеза предполагает, что NGTS-4b на самом деле сформировалась на безопасном расстоянии от звезды, а потом оказалась на более близкой орбите. Такое вполне возможно: если в системе есть еще несколько тел, то их взаимодействие может привести к перестройке орбит весьма кардинальным образом. Одна из моделей формирования Солнечной системы, кстати, предполагает то, что в прошлом Уран поменялся местами с Нептуном, а Юпитер раскидал когда-то бывшие рядом с Ураном астероиды по нынешнему поясу Койпера, за Плутон, и даже, возможно, «изгнал» с близкой орбиты гипотетическую Девятую планету.

Планета, с которой звездный ветер сдул всю атмосферу. Это COROT-7b, открытый в 2009 годуESO/L. Calçada

Второе объяснение заключается в потере массы.

«Запрещенная» планета в этом сценарии предстает гибнущей: она активно испаряется в лучах своего безжалостного солнца и уже потеряла большую часть газовой оболочки, но еще не дошла до стадии голого ядра.

В этом случае и горячие юпитеры, и раскаленные планеты земного типа могут оказаться одними и теми же небесными телами, просто на разных стадиях своей эволюции.

Число уже известных человечеству экзопланет в 2019 году перевалило за четыре тысячи, и большая их часть была найдена транзитным методом, то есть благодаря регистрации затмений этими планетами своих звезд. Наибольший вклад в каталоги экзопланет внесли орбитальные обсерватории с их возможностью постоянно и без помех следить сразу за тысячами звезд, но и наземные инструменты внесли свою лепту. Новая находка стала примечательна не только тем, что ученым попалась «невозможная» планета, но и тем, что это самый маленький из найденных наземным инструментом объектов.

Транзитный метод лучше всего работает с довольно крупными планетами с малым периодом обращения вокруг небольших звезд. Астрономам известно множество горячих юпитеров и экстремально разогретых экзопланет, аналогов которым в Солнечной системе нет (Меркурий разогревается всего до 427 градусов в дневное время) не потому, что подобные небесные тела действительно наиболее распространены, а потому, что найти объект земного типа гораздо сложнее.

Запущенная в 2018 году космическая обсерватория TESS позволит вывести экзопланетную астрономию на новый уровень, а крупные наземные телескопы (вроде Экстремально большого телескопа) вместе с космическим телескопом «Джеймс Вебб» смогут даже проводить анализ атмосфер «экзоземель» при помощи спектроскопии прошедшего через них света. А это, в свою очередь, может привести к обнаружению планет с кислородной атмосферой, где, возможно, есть жизнь.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы