Обнаружен новый и очень странный класс планет

Астрономы впервые обнаружили раскалённую планету размером с Нептун, год на которой длится менее земных суток. Ещё недавно существование подобных небесных тел считалось практически невозможным.

Открытие описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Некоторые миры расположены так близко к своему солнцу, что делают полный оборот вокруг него менее чем за один земной день. Они называются планетами с ультракороткими периодами. Это не такая уж редкость в Галактике: например, среди солнцеподобных звёзд такие экзопланеты имеет примерно каждая двухсотая.

Но планета, расположенная так близко к звезде, раскаляется под её лучами. И если скалистому миру это грозит максимум потерей атмосферы, то газовое или ледяное тело рискует буквально испариться.

Ничего удивительного, что до сих пор в такой близости от звёзд находили только небольшие скалистые планеты или, наоборот, газовые гиганты размером с Юпитер. Последние выживают в жарких объятиях светила благодаря своей мощной гравитации, которая мешает веществу улетучиваться в космос.

А вот ледяные тела вроде Нептуна поблизости от звёзд почти не встречаются. Они недостаточно массивны и недостаточно тугоплавки, чтобы выдержать соседство со звездой.

Правда, в последние годы астрономы всё же открыли несколько горячих нептунов. Это, например, GJ 3470b, обращающийся вокруг красного карлика за 3,3 земных суток и заслуживший славу планеты, испаряющейся рекордными темпами. Другой пример – разогретый до тысячи градусов по Цельсию NGTS-4b, делающий один оборот вокруг своего солнца за 1,3 земных дня.

Учёные впервые столкнулись с ультрагорячей планетой размером с Нептун.
Иллюстрация Ricardo Ramirez, Universidad de Chile.

Однако недавно обнаруженная планета LTT 9779b гораздо удивительнее. Она имеет радиус в 4,6 земного и массу в 29 земных, то есть относится к классу нептунов. И это первый нептун с действительно ультракоротким периодом: всего 19 часов.

При этом его родительская звезда LTT 9779 – солнцеподобная, то есть более массивная и горячая, чем преобладающие в Галактике красные карлики.

В результате температура LTT 9779b превышает 1700 градусов по Цельсию. В связи с этим открытием астрономы предлагают ввести новый класс планет: ультрагорячие нептуны (по аналогии с ультрагорячими юпитерами).

Удивительное небесное тело было открыто орбитальным космическим телескопом TESS с помощью метода транзитов. Его существование уже подтверждено наземными наблюдениями методом лучевых скоростей.

Исходя из массы и радиуса этого раскалённого мира, специалисты считают, что 6–12% его массы приходится на атмосферу из водорода и гелия. Но почему он до сих пор не потерял её, находясь так близко к звезде? Ведь светилу LTT 9779 (и, следовательно, всей его системе) около двух миллиардов лет.

Одно из возможных объяснений заключается в том, что необычная экзопланета лишь недавно обосновалась в опасной близости к светилу. Гравитационное воздействие других (ещё не открытых) планет или проходящей мимо звезды могло сдвинуть её с предыдущей орбиты.

Также возможно, что LTT 9779b первоначально был не нептуном, а юпитером. Но приливные силы звезды постепенно разрушили его, заставив потерять значительную часть массы. Расчёты показывают, что такой сценарий нельзя сбрасывать со счетов, хотя для него и требуется несколько маловероятных совпадений.

К счастью, звезда LTT 9779 расположена всего в 260 световых годах от Земли (рукой подать по галактическим меркам). А значит, используя самые мощные телескопы, астрономы могут изучить эту систему весьма подробно. Это поможет раскрыть тайну удивительной планеты, которой не должно быть, но она есть.