Астрономы нашли горячую экзопланету — год на ней длится всего 8 часов
Температура на её поверхности доходит до 1500°С, но у неё есть много общего с планетами земной группы.
Когда 4,6 миллиарда лет назад формировалась наша Солнечная система, в космосе кружились мелкие зерна пыли и льда, оставшиеся после образования Солнца. Со временем они столкнулись и прилипли друг к другу — гравитация же помогала им сцепиться. На одном из получившихся «камней» мы и живем.
Считается, что большинство планет также вращаются вокруг своих звезд, прямо как Земля. Астрономы уже обнаружили более тысячи планет-гигантов, похожих по размеру на Юпитер. Теперь пришло время искать маленькие каменистые планеты размером с Землю.
Учёными была открыта такая экзопланета, получившая каталожный номер GJ 367b.
Что сделали учёные? Размер и масса планеты были рассчитаны с помощью двух методов, оба из которых включали анализ света звезды планеты. Один из них заключался в измерении света звезды в течение минуты, когда планета проходила перед звездой. Для этого использовались данные спутника NASA TESS. Другой метод заключался в определении массы планеты по тому, как она влияет на движение звезды. Это движение было незначительным — со скоростью 80 см в секунду, не более скорости ходьбы. Потребовалось более 100 наблюдений, чтобы обнаружить этот сдвиг, что означало, что GJ 367b не только мала, но и должна иметь небольшую массу. Удивительно, что учёные смогли обнаружить это крошечное движение на расстоянии 31 светового года от нас.
На основании точного определения радиуса и массы GJ 367b классифицируется как каменистая планета. Это относит ее к планетам земной группы планетам размером менее Земли и продвигает исследования на один шаг вперед в поисках «второй Земли».
GJ 367 b принадлежит к группе экзопланет с «ультракоротким периодом» — она делает полный оборот вокруг своей звезды менее чем за 24 часа. На сегодняшний день учёные не знают, откуда берутся такие планеты.
После открытия этой планеты с помощью TESS, спектр ее звезды был изучен с Земли с помощью инструмента HARPS на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории. Были определены радиус и масса планеты: ее радиус составляет 72 процента от радиуса Земли, а масса — 55 процентов от массы Земли с точностью 7 и 14 процентов соответственно.
Благодаря этому исследователи также смогли сделать выводы о внутреннем строении экзопланеты — её высокая плотность указывает на то, что у планеты железное ядро, что очень похоже на Меркурий.
Меркурий делает полный оборот вокруг Солнца за 88 дней. Под воздействием яростного солнечного света «дневная» сторона представляет собой голый камень, нагретый до 430℃. GJ 367b еще более горяча — из-за близости к звезде она нагревается до 1500℃ и обращается вокруг своей звезды всего за восемь часов. При такой температуре расплавятся все горные породы и металлы и, конечно, она малопригодна для жизни.
Так как же она появилась? Возможно, GJ 367b когда-то была гигантской планетой с огромной газообразной оболочкой, как у Нептуна, но со временем эта газообразная оболочка сгорела, оставив только голое ядро. Или, возможно, в процессе формирования планеты происходили столкновения с другими протопланетами, что сорвали мантию из горных пород, оставив только железное ядро.
Звезда этой недавно открытой экзопланеты, красный карлик GJ 367, всего лишь в два раза меньше Солнца. Тем не менее, красные карлики не только меньше, но и холоднее Солнца, поэтому связанные с ними планеты легче найти и охарактеризовать.
Почему это важно? По оценкам исследователей, вокруг красных карликов, а точнее, звезд класса М, вращается в среднем от двух до трех планет, каждая из которых не более чем в четыре раза больше Земли. Это одна из немногих каменистых планет размером с Землю, найденных астрономами на сегодняшний день. Ее открытие показывает, что мы можем находить планеты размером с Землю у других звезд и измерять их параметры. Теперь осталось найти их подальше от их звезд, в «обитаемой зоне», где температура поверхности позволит существовать жидкой воде.
Однако чем дальше от своей звезды находится планета, тем меньше вероятность того, что она пройдет и заслонит собой звезду, и тем больше время между проходами, что затрудняет их обнаружение. Кроме того, при удалении планеты уменьшается гравитационное воздействие на родительскую звезду, что делает сигнал более трудным для обнаружения.
Материал подготовлен на основе исследований:
Alexandra Witze, This tiny iron-rich world is extraordinarily metal, опубликовано в журнале Nature, 2021;
Kristine W. F. Lam, GJ 367b: A dense, ultrashort-period sub-Earth planet transiting a nearby red dwarf star, опубликовано в журнале Science, 2021