Обнаружена экзопланета, которая прямо сейчас превращается в горячий юпитер
Американские астрономы открыли новую планету, которая в течение миллиарда лет станет горячим юпитером. У нее странная вытянутая орбита в форме эллипса. К тому же вокруг своей звезды она вращается в обратном, «ретроградном» направлении. По подсчетам исследователей, траектория ее движения будет меняться со временем – орбита станет более круглой, а сама планета приблизится к светилу на минимальное расстояние, из-за чего и вырастет температура ее поверхности.
Горячие юпитеры считаются одними из самых «негостеприимных» планет из-за своих экстремально жарких температур. Раскаленные объекты не уступают по массе газовому гиганту и вращаются на очень близком расстоянии к своей звезде, совершая один оборот примерно за несколько дней (для сравнения, Юпитеру на это требуется 4000 суток). Однако ученые подозревают, что такие экзопланеты не всегда были настолько горячими, а стали со временем. Но как это произошло – до сих пор остается загадкой.
Группа астрономов под руководством Массачусетского технологического института (MIT) во время анализа данных телескопа NASA TESS открыла новую экзопланету, которая, предположительно, находится в процессе превращения в горячий юпитер. Они называют ее своеобразным «прародителем» других подобных объектов. Наблюдения за ней дали некоторые ответы на вопрос о том, как развиваются такие огненные небесные тела.
Планета, которая находится примерно в 1100 световых годах от Земли, получила название TIC 241249530 b. Она вращается вокруг своей звезды по сильно искривленной или «эксцентричной» орбите – то приближается к светилу очень близко, то удаляется подальше, после чего возвращается обратно по узкой эллиптической траектории. На полный оборот уходит около 167 дней. По оценкам ученых, вытянутая орбита планеты имеет самый высокий эксцентриситет (отклонение от окружности) из всех обнаруженных на сегодняшний день. Орбита TIC 241249530 b также интересна своей «ретроградной» ориентацией – планета движется в противоположную сторону от своей звезды. Это заметное отличие от Земли и других планет Солнечной системы, которые вращаются в том же направлении, что и Солнце.
Высокая эксцентричность и ретроградность орбиты говорят о том, что планета, вероятно, превращается в горячий юпитер в результате миграции с высоким эксцентриситетом – процесса, при котором орбита колеблется и постепенно сжимается по мере взаимодействия небесного тела со звездой или другой планетой. Ученые предположили, что несколько миллиардов лет назад планета сформировалась в качестве холодного юпитера. Она находилась вдали от своей звезды, вращаясь вокруг нее по круговой траектории. Однако со временем орбита растягивалась и становилась более вытянутой из-за гравитационных сил.
Предположение подтвердилось в ходе моделирования. Рассматриваемая TIC 241249530 b вращается вокруг звезды, которая, в свою очередь, входит в состав двойной звездной системы. В результате взаимодействия между двумя орбитами — планеты и ее звезды — со временем горячий юпитер начал приближаться к своей звезде. Симуляция также показывает, что через 1 млрд лет орбита планеты видоизменится и снова станет более круглой, а значит, планета приблизится к своей звезде, совершая оборот вокруг нее каждые несколько дней. Тогда температура ее поверхности значительно вырастет, окончательно сделав ее горячим юпитером.
«Новая планета подтверждает теорию о том, что миграция с высоким эксцентриситетом может быть причиной появления некоторых горячих юпитеров. Мы предполагаем, что при формировании планеты, она была холодной, но из-за изменения орбиты примерно через миллиард лет она станет горячим юпитером с температурой в несколько тысяч Кельвинов», — поясняют авторы работы.
В январе с помощью TESS астрономы обнаружили девять новых горячих юпитеров. Все открытые объекты имеют периоды обращения менее восьми дней, а их равновесные температуры, по оценкам, составляют от тысячи до полутора тысяч градусов Кельвина.
