Открытие
Экзопланета размером с Нептун, TOI-3261 b, вращается на опасно близком расстоянии от своей звезды. Это всего лишь четвёртый объект такого рода, обнаруженный в истории. Экзопланета может дать представление о том, как формируются подобные ей экзопланеты.
Ключевые факты
Международная группа учёных использовала космический телескоп NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) для обнаружения экзопланеты (планеты за пределами нашей Солнечной системы), а затем провела дополнительные наблюдения с помощью наземных телескопов в Австралии, Чили и Южной Африке. Измерения показали, что новая экзопланета находится в «горячей пустыне Нептуна» — категории экзопланет, которых так мало, что их нехватка напоминает пустынный ландшафт. Эта разновидность экзопланеты похожа на наш Нептун по размеру и составу, но вращается вокруг своей звезды на очень близком расстоянии. В этом случае «год» на TOI-3261 b длится всего 21 час. Благодаря такой тесной орбите эта экзопланета входит в эксклюзивную группу, в которую пока входят только три других экзопланеты: ультракороткими периодами обращения обладают горячие Нептуны, массы которых были точно измерены.
Подробные сведения
Экзопланета TOI-3261 b оказалась идеальным кандидатом для тестирования новых компьютерных моделей формирования планет. Одна из причин, по которой горячие Нептуны так редки, заключается в том, что трудно сохранить плотную газовую атмосферу так близко к звезде. Звёзды массивны и поэтому оказывают сильное гравитационное воздействие на окружающие их объекты, что может привести к разрушению слоёв газа, окружающих близлежащую планету. Они также выделяют огромное количество энергии, которая сдувает газовые слои. Оба этих фактора означают, что горячие Нептуны, такие как TOI-3261 b, могли изначально быть гораздо более крупными планетами размером с Юпитер, но с тех пор потеряли значительную часть своей массы.
Моделируя различные начальные условия и сценарии развития, научная группа определила, что возраст системы «звезда — планета» составляет около 6,5 миллиардов лет и что экзопланета изначально была гораздо более крупным газовым гигантом. Однако она, вероятно, потеряла массу двумя способами: из-за фотоиспарения, когда энергия звезды заставляет частицы газа рассеиваться, и из-за приливного разрушения, когда гравитационное воздействие звезды разрушает слои газа на планете. Экзопланета также могла сформироваться дальше от своей звезды, где оба этих эффекта были бы менее выраженными, что позволило бы ей сохранить свою атмосферу.
Оставшаяся атмосфера экзопланеты, одна из её самых интересных особенностей, вероятно, потребует дальнейшего анализа, который, возможно, поможет разгадать историю формирования этого обитателя «горячей пустыни Нептуна». Плотность экзопланеты TOI-3261 b примерно в два раза выше, чем у Нептуна, что указывает на то, что более лёгкие части её атмосферы со временем были удалены, оставив только более тяжёлые компоненты. Это показывает, что изначально в атмосфере экзопланеты, должно быть, было множество различных элементов, но на данном этапе трудно сказать, каких именно. Эту загадку можно было бы разгадать, наблюдая за экзопланетой в инфракрасном свете, возможно, с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» НАСА — идеального инструмента для изучения отпечатков различных молекул в атмосфере экзопланеты. Это не только поможет астрономам понять прошлое TOI-3261 b, но и позволит раскрыть физические процессы, происходящие на всех горячих гигантских планетах.
Интересные факты
Первое в истории открытие сверхбыстрого горячего Нептуна, LTT-9779 b, произошло в 2020 году. С тех пор к элитному клубу сверхбыстрых горячих Нептунов (с точно измеренной массой) присоединились открытия TESS — TOI-849 b и TOI-332 b. И LTT-9779 b, и TOI-849 b находятся в очереди на инфракрасные наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», что потенциально расширит наше понимание атмосфер этих экзопланет в ближайшие годы.
Источник: NASA/JPL-Caltech/К. Миллер (Caltech/IPAC)
На изображении:
Концепция художника «горячего Нептуна» TOI-3261 b.
Дополнительные материалы
