У новой каменистой экзопланеты меньше 8 часов в году

Новообретенный инопланетный мир может пролить свет на один из самых темных и странных уголков генеалогического древа экзопланет. Планета, известная как GJ 367b, вращается вокруг маленького тусклого красного карлика всего в 31 световом году от Солнца, заявили ее первооткрыватели в новом исследовании.

(Для сравнения: наша галактика Млечный Путь имеет ширину около 100 000 световых лет.) По словам членов исследовательской группы, GJ 367b — это каменистый мир, который примерно на 70% больше Земли и на 55% массивнее, что делает его одной из самых легких известных экзопланет. Она совершает один оборот по орбите каждые 7,7 часов и, следовательно, является планетой с «ультракоротким периодом» (USP) — таинственным и малоизученным классом мира.

«Мы уже знаем некоторые из них, но их происхождение в настоящее время неизвестно», — заявила соавтор исследования Кристин В.Ф. Лам из Института планетных исследований Немецкого аэрокосмического центра, известного под немецким сокращением DLR.

Заявление DLR. «Измеряя точные фундаментальные свойства планеты USP, мы можем получить представление об истории формирования и эволюции системы», — добавил Лам.

Поиск и описание экстремального мира

Лам, со-ведущий автор Сциларда Чизмадиа, также из Института планетных исследований DLR, и их коллеги обнаружили GJ 367b, используя данные, собранные с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), который был запущен на околоземную орбиту в апреле 2018 года.

TESS ищет планеты, используя «метод транзита», отмечая крошечные провалы яркости, возникающие, когда мир пересекает лицо своей звезды с точки зрения космического корабля. Команда исследователей заметила такой провал в наблюдениях TESS красного карлика GJ 367, который примерно в два раза меньше ширины нашего Солнца, а затем подтвердила, что сигнал был вызван транзитной планетой.

Наблюдения TESS показали сверхкороткий орбитальный период GJ 367b, а также его размер относительно родительской звезды. Далее исследователи охарактеризовали планету с помощью прибора High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), установленного на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили.

Измерения HARPS показали, сколько GJ 367b тянет за свою звезду, что позволило исследовательской группе рассчитать массу экзопланеты. Объединение различных наблюдений позволило астрономам определить плотность GJ 367b, которая выше плотности Земли. «Высокая плотность указывает на то, что на планете преобладает железное ядро», — говорится в заявлении DLR.

«Эти свойства аналогичны свойствам Меркурия, с его непропорционально большим железным и никелевым ядром, которое отличает его от других земных тел в Солнечной системе». GJ 367b — не лучший кандидат для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. По словам членов исследовательской группы, из-за своей крайней близости к своей звезде-хозяину планета поражена звездным излучением, которое поглощает примерно в 500 раз больше, чем Земля получает от Солнца.

Если у GJ 367b когда-либо была существенная атмосфера, она почти наверняка была потеряна в космосе давным-давно. И, по словам исследователей, планета, вероятно, заперта приливными волнами, всегда показывая одно и то же лицо своей родительской звезде, с температурами до 2700 градусов по Фаренгейту (1500 градусов по Цельсию) на ее палящей дневной стороне.

По словам Лам, неясно, как образовался GJ 376b, но несколько различных сценариев могут объяснить его структуру и состав. Например, вполне возможно, что планета образовалась из необычно богатых железом (с нашей точки зрения) строительных блоков. Или GJ 376b может быть остатком более крупной планеты, большая часть которой была потеряна из-за звездного излучения или гигантского удара.

«Если планета является остатком ядра бывшей газообразной планеты, то газовая планета не должна быть больше, чем планета размером с Нептун», — сказал Лам по электронной почте.

Относительно близкий мир

Странность GJ 367b заинтриговала планетологов и астрофизиков. «Понимание того, как эти планеты приближаются к своим звездам, — это своего рода детектив», — заявила член команды TESS Наталия Герреро, аспирантка астрофизики Университета Флориды в заявлении Массачусетского технологического института (MIT). ).

«Как он приблизился? Был этот процесс мирным или насильственным? Надеюсь, эта система даст нам немного больше информации», — добавил Герреро. Она не участвовала в новом исследовании, которое было опубликовано в четверг (2 декабря) в журнале Science. Более глубокое понимание действительно может произойти в недалеком будущем.

Учитывая относительную близость GJ 367 к Земле, астрономы должны иметь возможность изучать его с помощью различных инструментов в будущем. Например, исследователи могут искать в системе другие планеты, включая миры, которые могут поддерживать инопланетную жизнь.

«Для звезд этого класса обитаемая зона будет находиться где-то между двух-трехнедельной орбитой», — сказал соавтор исследования Джордж Рикер, старший научный сотрудник Института астрофизики и космических исследований MIT при Массачусетском технологическом институте. 

(Обитаемая зона — это диапазон орбитальных расстояний, на которых жидкая вода может существовать на поверхности мира.)

«Поскольку эта звезда находится так близко и так ярко, у нас есть хорошие шансы увидеть другие планеты в этой системе», — сказал Рикер. «Это похоже на знак, говорящий:« Ищите здесь дополнительные планеты! »»