Выжившая экзопланета: астрономы объяснили, как горячий нептун сохранил атмосферу

Международная команда исследователей объяснила механизм сохранения атмосферы у экзопланеты LTT 9779 b. Ее орбита проходит в т. н. пустыне горячих нептунов.

Загадка пустыни горячих нептунов

Астрономы давно обратили внимание на одну особенность в распределении экзопланет. В областях, близких к звездам (период обращения менее четырех дней), практически не встречаются планеты размером с Нептун — лишь крупные газовые гиганты или же голые суперземли без атмосферы.

Распределение масс экзопланет в зависимости от периода их обращения. Черными линиями показаны границы пустыни горячих нептунов. Источник: Watson, Christopher A.; Walker, Simon R.; Udry, Stéphane; Thompson, Samantha J.; Sohy, Sandrine; Rauer, Heike; Queloz, Didier; Pollacco, Don; Murray, Catriona.

Согласно одному из наиболее популярных объяснений этого феномена, дефицит горячих нептунов может объясняться быстрой потерей их атмосферы под действием излучения со стороны родительской звезды, из-за чего от них в итоге остается лишь каменистое ядро. Что касается более крупных газовых гигантов, то как считается, они лучше удерживают газовую оболочку за счет своей более мощной гравитации.

Экзопланета которая выжила

В то же время, астрономам известно несколько исключений, не вписывающихся в указанную последовательность. Одним из них является LTT 9779 b. Это экзопланета, обращающаяся вокруг желтого карлика, расположенного на расстоянии 260 световых лет от Солнца. Ее масса в 29 раз превосходит массу Земли и она обладает атмосферой, чье существование было подтверждено астрономами. При этом орбита LTT 9779 b проходит на расстоянии всего в 0,01679 а. е. (2,5 млн км) от своей звезды. Экзопланета совершает один оборот за 0,8 дня.

Горячий нептун LTT9779 b в представлении художника. Источник: Ricardo Ramírez Reyes (Universidad de Chile)

Учитывая большой возраст системы, на протяжении долгого времени ученые объясняли факт сохранения атмосферы LTT 9779 b тем, что она лишь недавно мигрировала на нынешнюю позицию. Однако сейчас у них появилось иное объяснение феномена. По мнению исследователей из Уорикского университета все дело в ее звезде. Наблюдения, выполненные телескопом XMM-Newton показали, что скорость вращения светила составляет около 1,06 км/с, и на один оборот ей требуется порядка 45 дней. Для сравнения, скорость вращения Солнца составляет 1,997 км/с, в то время как наиболее горячие звезды часто вращаются быстрее 100 км/с.

Чем выше скорость вращения звезды — тем более сильные магнитные поля она создает. В свою очередь, сильные магнитные поля усиливают рентгеновское излучение, которое оказывает активное воздействие на атмосферы планет, вызывая их испарение. По мнению исследователей, основная причина выживания LTT 9779 b заключается в том, что экзопланета образовалась вокруг аномально медленно вращающейся звезды. Результаты измерений говорят о том, что она излучает в пятнадцать раз меньше рентгеновского излучения, чем должно излучать светило его возраста.

Дополнительным фактором, который способствовал выживанию экзопланеты, стала ее атмосфера, обладающая чрезвычайно высокой металличностью — а тяжелые молекулы труднее выбить в космос, чем более легкие. Кроме того, у нее высокое альбедо, отражающее часть излучения звезды.

По материалам https://phys.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Американские сенаторы изучают финансовую ситуацию с космическим телескопом Chandra
Китайские астронавты вернулись на Землю после шести месяцев пребывания в космосе
Смерть NEOWISE: телескоп NASA упал в Индийский океан
Зерна жизни: ученые раскрыли тайну происхождения древней звездной пыли
Космическое световое шоу: Hubble сфотографировал галактику со сверхновой
Селфи спутника выявило повреждения, вызванные загадочным столкновением
Ни единого следа: Hubble и James Webb не нашли экзопланет у Веги
Сверхмощный джет черной дыры Центавра А достигает 94% от скорости света
Восстановление озонового слоя Земли в 2024 году достигло годового максимума
Спутник увидел результат цунами в Гренландии