Сатурноподобная экзопланета поможет разгадать тайну «пустыни Нептуна»
Среди более, чем 5 тысяч открытых экзопланет полно горячих юпитеров, но решительно недостаёт миров поменьше — размером с Нептун — и тоже находящихся в тесном контакте со звездой. Почему наблюдается такой, явно противоречащий статистике, перекос, получивший даже собственное название — «пустыня Нептуна», астрономы могут лишь предполагать. Но, возможно, недавно открытый газовый гигант, который почему-то не хочет испаряться даже в непосредственной близости от светила, сможет приблизить учёных к разгадке.
Основных гипотез, могущих объяснить подозрительное отсутствие «нептунов» поблизости от звёзд, пока что две. Согласно первой, эти планеты «мигрируют» в более дальние области своих систем (это мы наблюдаем и в нашей собственной) благодаря высокому эксцентриситету своих орбит. Вторая же предлагает в качестве разгадки фотоиспарение — неизбежную потерю планетой массы при постоянном облучении её с близкого расстояния потоками звёздного ветра.
Но экзопланета TOI-1259 ab определённо не вписывается в эту модель, демонстрируя удивительную живучесть, несмотря на близость к своей звезде. Именно поэтому она стала объектом исследования группы астрономов, которые решили перепроверить и сравнить между собой обе «нептуновые» гипотезы.
TOI-1259 ab вращается вокруг оранжевого карлика спектрального класса К, делая один оборот всего за 3,48 суток — как раз на том расстоянии, с которого начинается «пустыня Нептуна». При своей массе (примерно равной Сатурну) и ничтожной плотности она, казалось бы, должна быть особо уязвима к фотоиспарению. Но, вопреки всем ожиданиям, его практически нет.
Свои выводы команда перепроверяла неоднократно и прибегнув к целому ряду способов — от изучения планеты при транзите в 1083-нм гелиевом диапазоне до инфракрасного спектрографического анализа. Но все наблюдения показали, что скорость «похудения» у TOI-1259 ничтожна — всего лишь порядка 10 в 10,325 степени грамм в секунду. Этого совершенно недостаточно, чтобы хоть сколько-нибудь заметно уменьшить массу планеты, даже если она сформировалась на таком расстоянии от звезды много миллионов лет назад.
Поэтому гораздо более правдоподобным команда считает первый сценарий: при котором находящийся рядом белый карлик не так давно вытолкнул планету во внутреннюю область системы. Анализ параметров орбиты тоже подтверждает именно такой ход развития событий.
Разумеется, это только шаг к решению проблемы «пустыни Нептуна», и следующие исследования должны будут включать в себя химический анализ планет — ведь только он может точно указать на место в протопланетном диске, где сформировался тот или иной мир. Впрочем, не только на это. К примеру, именно при помощи подобного анализа команда астрофизиков, воспользовавшаяся телескопом «Уэбб», определила, что у «алмазной планеты» в 40 световых годах от нас есть настоящая газовая атмосфера.
