AU Mic b: ярость молодой звезды раскрывает бурную жизнь экзопланет

Экзопланета AU Microscopii b (AU Mic b), вращающаяся вокруг молодой красной карликовой звезды на расстоянии 32 световых лет от Земли, подвергается ударам со стороны звезды-хозяина с такой интенсивностью, что периодически теряет значительную часть своей атмосферы. Такое своеобразное поведение дает ученым редкую возможность изучить бурные ранние стадии формирования планет.

Экзопланета размером с Нептун, AU Mic b, демонстрирует уникальную модель ухода атмосферы. Вместо постоянной утечки атмосферы она быстро включается и выключается в пределах одной орбиты. Более того, когда атмосфера обнаруживается, она, по-видимому, вытекает перед экзопланетой, а не отстает от нее - явление, которое поначалу вызвало недоумение астрономов.

"Это откровенно странное наблюдение является своего рода стресс-тестом для моделирования и физики планетарной эволюции. Это наблюдение очень здорово, потому что мы получаем возможность исследовать взаимодействие между звездой и планетой в самом крайнем случае", - говорит астроном Кигли Рокклифф из Дартмутского колледжа, возглавлявший исследование.

Планета AU Mic b была впервые открыта в 2020 году и сразу же привлекла внимание ученых благодаря тому, что ее размеры несколько превышают размеры Нептуна. Имея массу 20,12 массы Земли и радиус 4,19 радиуса Земли, AU Mic b находится в непосредственной близости от своей звезды, совершая одну орбиту всего за 8,5 суток.

Такая близость подвергает экзопланету агрессивному поведению молодой звезды-хозяина. Известно, что молодые звезды более активны, чем их более старые собратья, и AU Mic не является исключением. Звезда бомбардирует AU Mic b интенсивным звездным ветром, вспышками и жестким рентгеновским излучением, производя более 6 вспышек в день.

Рокклифф и ее команда сосредоточились на изучении AU Mic b, чтобы пролить свет на загадочный пробел в обнаружении экзопланет - планет с радиусами в 1,5-2 раза больше земного, расположенных вблизи своих звезд. AU Mic b находится на большем конце этого промежутка, и если она действительно теряет свою атмосферу и уменьшается в размерах, то это может дать представление о механизмах, ответственных за этот промежуток. Бурные взаимодействия между молодыми планетами и турбулентными звездами могут приводить к потере атмосферы и ее сжатию, оставляя после себя бесплодные скалистые миры.

"Мы хотим выяснить, какие типы планет могут выжить в таких условиях", - поясняет Рокклифф. "Как они будут выглядеть, когда звезда успокоится? ... Мы не знаем, каков будет окончательный состав планет, поскольку в нашей Солнечной системе нет ничего подобного".

Точные процессы, происходящие в атмосфере AU Mic b, остаются неясными, но интенсивность явлений позволяет предположить, что одновременно действуют несколько механизмов разрушения атмосферы. Это делает AU Mic b идеальной лабораторией для изучения устойчивости экзопланет и различных проблем, с которыми они сталкиваются.

Пока ученые продолжают разгадывать тайны, связанные с AU Mic b, эта необычная экзопланета служит увлекательным примером, позволяющим получить ценные сведения о ранней жизни планет и о сложном взаимодействии звезд и их небесных спутников.