1553
Астрономи виявили за межами Сонячної системи новий океанічний світ, який обертається надзвичайно близько до своєї зорі. Екзопланета HD 176071 b перебуває в буквальному й переносному сенсі «в гарячій воді» і, за розрахунками, приречена на фатальне зближення, під час якого її зрештою поглине власна зоря. Про відкриття розповідає видання Space Astronomy.
Зоря HD 176071 розташована приблизно за 335 світлових років від нас. Її планета HD 176071 b має розмір близько двох з половиною діаметрів Землі, але масу приблизно у вісім з половиною разів більшу за земну. Таке поєднання розміру й маси вказує, що близько 50% маси цього світу припадає на воду, тож це справжній «водний світ».
HD 176071 b обертається на відстані трохи менш ніж 1,5 мільйона миль від своєї зорі — це лише близько 1,6% відстані між Землею та Сонцем. Її рік триває всього близько 14 годин. Така близькість робить планету рідкісним прикладом «гарячого водного світу», де вода, ймовірно, перебуває в екстремальних станах через високу температуру та тиск.
Смертельні припливні сили та «Нептунівська пустеля»
Через малу відстань до зорі HD 176071 b зазнає потужних припливних сил, спричинених гравітаційним тяжінням. Ці сили ведуть до швидкої та незворотної еволюції орбіти, яка, за оцінками дослідників, завершиться тим, що планета буде насильно поглинута своєю зорею.
Ще одна особливість цього світу — його розташування в так званій «Нептунівській пустелі». Цим терміном позначають область поблизу зір, де майже не спостерігають планет розміром із Нептун, що обертаються дуже близько до своїх світил. Вважається, що інтенсивне випромінювання там здирає з планет газові оболонки, фактично «усихаючи» їх.
Однак HD 176071 b порушує це правило. Попри екстремальні умови, цей водний світ має динамічну атмосферу, яка не була повністю зруйнована випромінюванням. Це робить планету цінним винятком, що може допомогти перевірити уявлення про еволюцію планет у «Нептунівській пустелі».
Головний автор роботи Сільвен Н. Бретон (Sylvain N. Breton) з Національного інституту астрофізики Італії пояснив, що команда порівняла історичні дані космічного телескопа «Кеплер» із новими спостереженнями місії TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), виконаними через шість років. Вони помітили несподіваний зсув фази в модуляції відбитого світла від системи.
За словами вченого, це свідчить, що ми бачимо не «статичну фотографію», а живу, змінну атмосферу, де щільні, дуже відбивні хмари утворюються, еволюціонують і переміщуються вздовж найхолодніших ділянок планети.
Як знайшли планету, що ніколи не закриває свою зорю
У каталозі підтверджених екзопланет NASA нині понад 6 000 об’єктів, і більшість із них відкриті транзитним методом. У цьому разі планета проходить перед диском зорі відносно Землі, спричиняючи невелике падіння яскравості, яке фіксують телескопи.
Такий метод вимагає дуже вдалого геометричного розташування: планета має проходити точно між своєю зорею та Землею. З погляду спостерігача з нашої планети, переважна більшість світів у Чумацькому Шляху ніколи не здійснює таких транзитів, тому лишається практично невидимою.
HD 176071 b належить саме до таких «невигідно зорієнтованих» світів. Вона не перетинає диск зорі на нашій лінії зору, тож команда Бретона мусила вдатися до іншого підходу, щоб виявити цей водний світ.
Дослідники все одно використали світло зорі HD 176071, але шукали не падіння яскравості, а крихітні її коливання, спричинені відбиттям зоряного світла від планети. HD 176071 b перебуває в стані приливного захоплення: одна її півкуля завжди повернута до зорі (постійний «день»), а інша — у бік космосу (вічна «ніч»).
Зміни яскравості виникають тому, що іноді до нас повернута нічна сторона планети, а іноді — денна, яка відбиває більше світла. Вимірюючи ці варіації, команда змогла не лише зафіксувати наявність планети, а й зробити перші висновки про її атмосферу.
Ключову роль відіграли дані, отримані інструментом HARPS-N на Національному телескопі імені Галілео. Надзвичайно точні вимірювання змін відбитого світла протягом орбітального руху дозволили подолати геометричну перешкоду й відкрити цей «невловимий» світ.
Вікно у приховані популяції планет
Відкриття HD 176071 b демонструє, що сучасні методи астрономії вже достатньо чутливі, щоб не лише виявляти, а й характеризувати атмосферу та внутрішню будову планет, які не здійснюють транзитів перед своїми зорями.
Це відкриває шлях до вивчення величезної популяції екзопланет, які раніше були майже недоступними для спостережень через невигідну орієнтацію. Тепер астрономи можуть краще оцінювати різноманіття світів у нашій галактиці, включно з екзотичними гарячими водними світами, подібними до HD 176071 b, навіть якщо їхня доля — бути зрештою поглинутими своїми зорями.
Астрономи виявили гарячий водний світ, приречений на загибель з’явилася спочатку на Цікавості.
