Астрономы нашли экзопланету, падающую по свою стареющую звезду
Планета падает на свою звезду. Звезда растет и становится субгигантом. Возможно, астрономы наблюдают процесс, который предстоит через миллиарды лет пройти нашей Земле
Астрономы впервые обнаружили экзопланету, орбита которой по спирали сходится к стареющей родительской звезде. Планета, похоже, обречена. Она будет и дальше приближаться к звезде, пока с ней не столкнется.
Такую систему астрономы наблюдают впервые. Это судьба, которая ожидает многие планеты. Возможно, через миллиарды лет, когда наше Солнце постареет, именно так оно притянет нашу Землю.
«Мы уже видели, как экзопланеты движутся по спирали к своим звездам, но мы никогда раньше не видели такую планету, вращающуюся вокруг меняющейся звезды», — говорит Шреяс Виссапрагада, ведущий автор нового исследования. — «Теория предсказывает, что эволюционировавшие звезды быстро поглощают энергию своих планет, и теперь мы можем проверить эту теорию наблюдениями».
Обреченная планета
Эта экзопланета получила обозначение Kepler-1658b. Как следует из названия, астрономы открыли экзопланету с помощью космического телескопа «Кеплер» — новаторской миссии по поиску планет, которая была запущена в 2009 году.
Kepler-1658b — это так называемый «горячий Юпитер». Это экзопланеты, сравнимые по массе и размеру с Юпитером, но вращающиеся очень близко к родительским звездам. Для Kepler-1658b это расстояние составляет лишь одну восьмую часть расстояния между нашим Солнцем и его самой близкой планетой - Меркурием.
Измерение сокращения орбиты для экзопланеты очень трудная задача, потому что это очень медленный процесс. В случае с Kepler-1658b его орбитальный период уменьшается на 131 миллисекунду (тысячные доли секунды) в год.
Чтобы обнаружить сокращение периода вращения понадобилось несколько лет тщательного наблюдения. Они начались с наблюдений «Кеплера», были продолжены телескопом Хейла Паломарской обсерватории в Южной Калифорнии и, наконец, космическим телескопом TESS, который был запущен в 2018 году. Все три инструмента зафиксировали сокращение периода вращения планеты. За последние 13 лет он неуклонно уменьшался.
Главной причиной сближения Kepler-1658b со звездой являются приливные силы. Они генерируются гравитационным взаимодействием между двумя вращающимися телами, например, между нашим миром и Луной или между Kepler-1658b и ее звездой. Гравитация искажает формы небесных тел, и когда тела реагируют на эти изменения, — высвобождается энергия. В зависимости от расстояний между телами, их размеров и скорости вращения приливные взаимодействия могут привести к тому, что тела будут отталкиваться друг от друга — как происходит в случае Земли и Луны, или приближаться, как в случае с Kepler-1658b и родительской звездой.
Звезда Kepler-1658 развилась до точки своего звездного жизненного цикла, когда она начала расширяться. Вероятно, это случится и с нашим Солнцем. Kepler-1658 уже вступила в состояние, которое астрономы называют субгигантской фазой. Внутренняя структура таких звезд должна приводить к рассеянию приливной энергии. Это ускоряет процесс сокращения орбиты Kepler-1658b.
Адская пицца
Исследование также помогает объяснить еще одну странность планеты Kepler-1658b: планета оказалась ярче и горячее, чем должно быть согласно расчетам. Команда говорит, что приливные взаимодействия, сокращающие орбиту планеты, могут также вырабатывать дополнительную энергию внутри самой планеты.
Виссапрагада указывает на аналогичную ситуацию со спутником Юпитера Ио, самым сейсмическим активным телом в Солнечной системе. Гравитационное притяжение Юпитера сдавливает и плавит Ио. И эта расплавленная порода извергается на знаменитую «адскую поверхность» спутника Юпитера, похожую на пиццу, состоящую из желтых сернистых отложений и свежей красной лавы.