314
Система K2-360 містить «супер-Землю» рекордної щільності та масивну зовнішню планету, що відкриває уявлення про екстремальну планетарну еволюцію. Міжнародна дослідницька група під керівництвом вчених з Японії та Європи виявила нову багатопланетну систему, що обертається навколо зірки, схожої на Сонце. Серед відкриттів – ультракороткоперіодична планета з однією з найвищих щільностей, коли-небудь зареєстрованих. Ці висновки, опубліковані 8 листопада в Nature Scientific Reports, дають свіже уявлення про те, як планети формуються та розвиваються в екстремальних умовах.
Система, позначена як K2-360, розташована приблизно в 750 світлових роках від Землі та містить дві планети, що обертаються навколо зірки, схожої на Сонце:
- K2-360 b: скеляста «супер-Земля», яка приблизно в 1,6 раза більша за Землю та обертається навколо своєї зірки лише за 21 годину. Маючи масу, що в 7,7 раза перевищує масу Землі, це найщільніша планета ультракороткого періоду, відкрита на сьогодні.
- K2-360 c: більша зовнішня планета з мінімальною масою 15 мас Землі. Ця планета обертається навколо своєї зірки кожні 9,8 дня, але не проходить транзитом, що робить її точний розмір невизначеним.
«K2-360 b справді дивовижний – він такий же щільний, як свинець, упаковуючи майже 8 мас Землі в кулю, яка лише трохи більша за нашу планету», – каже Джон Лівінгстон, провідний автор дослідження з Центру астробіології в Токіо, Японія. «Це робить її найщільнішою відомою планетою серед класу планет із «надкоротким періодом» [з точними параметрами], які обертаються навколо своїх зірок менш ніж за добу».
Спостереження та висновки
Відкриття стало можливим завдяки місії NASA K2, яка вперше виявила внутрішній транзит планети перед своєю зіркою у 2016 році. Подальші спостереження за допомогою наземних телескопів, включаючи спектрографи HARPS і HARPS-N, підтвердили природу планети. і виявив присутність зовнішнього супутника.
Надзвичайна щільність K2-360 b свідчить про те, що це може бути оголене ядро колись більшої планети, яка втратила зовнішні шари через інтенсивне випромінювання від сусідньої зірки. «Ця планета дає нам змогу зазирнути в можливу долю деяких близьких світів, де після мільярдів років еволюції залишилися лише щільні скелясті ядра», — пояснює співавтор Давіде Гандольфі з Туринського університету.
Зовнішня планета, K2-360 c, додає системі ще один рівень інтриги. Незважаючи на те, що він не проходив через свою зірку, його гравітаційний вплив на головну зірку дозволив дослідникам виміряти її мінімальну масу. Комп’ютерне моделювання свідчить про те, що він міг зіграти вирішальну роль у формуванні та еволюції системи. Хоча вважається, що багато близьких планет мігрували всередину через взаємодію з їхнім природним газовим диском, K2-360 b, ймовірно, пішла іншим шляхом.
«Наші динамічні моделі вказують на те, що K2-360 c міг підштовхнути внутрішню планету на її нинішню вузьку орбіту через процес, який називається міграцією з високим ексцентриситетом», — говорить співавтор Алессандро Трані з Інституту Нільса Бора. «Це передбачає гравітаційну взаємодію, яка спочатку робить внутрішню орбіту планети дуже еліптичною, перш ніж приливні сили поступово обертають її навколо зірки. Альтернативно, приливна циркуляція могла бути викликана нахилом осі обертання планети».
Склад і будова K2-360 b
Аналіз команди показує, що K2-360 b має багатий на залізо кам’янистий склад, більш схожий на Землю, ніж на Меркурій. Використовуючи моделі, засновані на спостережуваних хімічних складах зірки-господаря, дослідники підрахували, що K2-360 b, ймовірно, має велике залізне ядро, яке становить близько 48% його маси. Це робить її ближчою до «супер-Землі», ніж до «супер-Меркурія», незважаючи на її надзвичайну щільність.
«Наші моделі внутрішньої структури вказують на те, що K2-360 b, ймовірно, має значне залізне ядро, оточене скелястою мантією», — пояснює співавтор Махеш Герат, доктор філософії в Університеті Макгілла. «Його поверхня може бути вкрита магмою через інтенсивне тепло, яке воно отримує від своєї зірки. Розуміння таких планет допомагає нам з’ясувати, як планети земної групи формуються та еволюціонують у різних умовах по всій галактиці».
Відкриття системи K2-360 дає цінну інформацію про архітектуру планетарної системи та процеси, які її формують. Ультракороткоперіодичні планети, такі як K2-360 b, відносно рідкісні, і виявлення такої з масивним зовнішнім компаньйоном допомагає обмежити теорії щодо їх утворення. «K2-360 — чудова лабораторія для вивчення того, як формуються та еволюціонують планети в екстремальних умовах», — підсумовує Лівінгстон.
