Астрономы открыли планету с плотностью больше, чем у свинца

Масса TOI-4603b в 13 больше, чем у Юпитера, а плотность — почти вдесятеро. По своим характеристикам она находится на самой границе между планетами-гигантами и коричневыми карликами.

Звезда TOI-4603 расположена в 730 световых годах от Солнца. На близкой орбите возле нее обнаружена планета, которая совершает полный годовой оборот за 7,25 суток. Ее радиус всего на четыре процента больше, чем у нашего Юпитера, однако масса выше в 12,9 раза. Таким образом, плотность TOI-4603b достигает 14,1 грамма на кубический сантиметр — почти втрое больше средней плотности Земли и больше, чем у чистого свинца (11,3 грамма на кубический сантиметр). Об этом сообщается в новой статье, которая принята к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics Letters, а пока доступна в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.

Открытие сделала международная команда астрономов из Европы и Индии. Ученые использовали данные космического телескопа TESS, который ведет поиск экзопланет транзитным методом, по периодическому изменению светимости звезд во время прохождения планет на их фоне. «Это одна из самых массивных и плотных гигантских планет, известных на сегодня», — пишут Аканкша Ханделваль (Akanksha Khandelwal) и ее соавторы.

Как предсказывает теория, если небесное тело достигает массы около 85 юпитеров, температура и давление в его недрах становятся настолько велики, что запускают термоядерные реакции водорода. Так возникают звезды. Однако верхняя граница массы для настоящих планет — 10-13 юпитеров. Промежуточное положение между ними и звездами занимают коричневые карлики. На термоядерный синтез с участием обычного водорода они неспособны, но в них протекают аналогичные реакции с дейтерием, более медленные и требующие меньших температур и давления.

Считается, что и звезды, и коричневые карлики образуются схожим образом — в результате коллапса обширных облаков газа и пыли. Планеты формируются из остатков этого вещества, не вошедшего в состав основного тела. Поэтому хотя коричневые карлики обнаруживаются на орбитах возле звезд, как правило, находятся они на достаточном удалении, оказавшись там вследствие гравитационного захвата.

Так что TOI-4603b, которая находится столь близко к своей звезде, а по массе — на самой границе между планетами и коричневыми карликами, кажется особенно интересной находкой. У той же звезды есть как минимум еще один компаньон, уже полноценный коричневый карлик. Возможно, именно под его влиянием TOI-4603b мигрировала так близко к ней. На это указывает и вытянутая, эллиптическая, форма ее орбиты.