Провоцирует звезду: недалеко от Земли обнаружили планету-самоубийцу
Астрономы впервые обнаружили экзопланету, которая провоцирует мощные вспышки на звезде, вокруг которой вращается. Эти выбросы энергии настолько сильны, что постепенно уничтожают атмосферу самой планеты. Исследование стало первым прямым подтверждением давней гипотезы о том, что планета может влиять на поведение звезды, даже если это разрушает ее.
Речь идет о системе HIP 67522, расположенной примерно в 400 световых годах от Земли. Звезда этой системы немного больше и холоднее нашего Солнца, но главное ее отличие — возраст. HIP 67522 всего 17 миллионов лет, она в 260 раз моложе Солнца. Светило еще бурлит внутренней энергией, а его магнитное поле активно и нестабильно.
У звезды обнаружены две планеты. Одна из них, HIP 67522 b, вращается по орбите всего за семь земных дней. Она находится настолько близко к своей звезде, что буквально обнимает ее магнитное поле. Такая длительность года мала даже по меркам наших родных Меркурия и Венеры — они делают оборот вокруг Солнца за 88 и 225 суток соответственно.
Ученые давно прогнозировали, что существуют планеты с экстремально короткими орбитами, и что такая тесная связь может вызывать у звезды энергетические всплески. Однако до этого случая они не находили примеры экзопланет, прижимающихся к своим звездам.
Команда исследователей под руководством Екатерины Ильин из нидерландского института радиоастрономии ASTRON решила проверить эту гипотезу. Они начали с обзора данных телескопа NASA TESS, который ищет экзопланеты, а затем обратились к космическому телескопу Cheops — аппарату Европейского космического агентства. Он способен очень точно наблюдать за отдельными звездами.
Оказалось, что в моменты, когда HIP 67522 b проходит на фоне своей звезды (то есть между наблюдателями на Земле и звездой), вспышек становится больше. Всего зафиксировано 15 таких событий. Это говорит о том, что именно планета запускает эти процессы. По сути, она возбуждает магнитное поле звезды, передает ему энергию, и это приводит к выбросу огромных потоков излучения. В том числе в направлении самой планеты.
HIP 67522 b похожа на Юпитер по размеру, но ее плотность очень мала, поэтому ученые сравнивают ее с сахарной ватой. Такая рассеянная атмосфера плохо защищает планету от внешнего воздействия. А из-за вспышек звезды она получает в шесть раз больше радиации, чем получала бы без них. В результате атмосфера буквально испаряется. По расчетам ученых, за ближайшие 100 миллионов лет планета может потерять значительную часть массы и превратиться из газового гиганта в объект размером с Нептун.
До этого считалось, что звезда влияет на планеты, но не наоборот. Ученые впервые увидели обратную связь: когда планета не только получает энергию от звезды, но и вызывает ее выброс. Это можно сравнить с тем, как небольшой камень, брошенный в правильное место, вызывает обрушение лавины.
Интересно, что телескоп Cheops не создавали для изучения вспышек. Его задача — изучать размеры и атмосферы экзопланет. Однако его высокая чувствительность позволила зафиксировать и этот неожиданный эффект. Координатор проекта из ЕКА Максимилиан Гюнтер признал, что такие результаты выходят далеко за рамки изначальных целей миссии.
Команда Екатерины Ильин планирует продолжить наблюдения. Сейчас ученые хотят понять, какие именно типы излучения сопровождают вспышки. Особенно их интересуют ультрафиолет и рентген, которые наиболее опасны для атмосферы планет. Кроме того, они хотят найти еще десятки подобных систем, чтобы построить более полную модель взаимодействия звезд и планет.
После открытия HIP 67522 b в 2020 году эта планета считалась самым молодым небесным телом на короткой орбите. Сегодня подобных объектов известно больше, но только в этой системе удалось проследить явную взаимосвязь между планетой и звездой. Результаты наблюдений опубликовали в журнале Nature.
