Виявлено перший "ультра гарячий нептун". Він близько до сонцеподібної зірки і має атмосферу

Опубліковано: 09:56 четвер, 24 вересня 2020 р.  
Виявлено перший "ультра гарячий нептун". Він близько до сонцеподібної зірки і має атмосферу - фото
CC0 Public Domain

Міжнародна команда астрономів виявила першу планету-ультра гарячий нептун, яка обертається навколо недалекої до нас зірки LTT 9779.

Про це повідомляється в прес-релізі Університету Уоріка.

Світ обертається настільки близько до своєї зірки, що його рік триває лише 19 годин, тобто зоряне випромінювання нагріває планету до понад 1700 градусів за Цельсієм.

При таких температурах важкі елементи, такі як залізо, можуть іонізуватися в атмосфері, а молекули роз′єднуватися, створюючи унікальну лабораторію для вивчення хімії планет поза Сонячною системою.

Хоча світ важить удвічі більше, ніж Нептун, він також трохи більший за розмірами, а отже має подібну щільність. Тому, LTT 9779b повинен мати величезне ядро близько 28 земних мас та атмосферу, яка складає близько 9% від загальної маси планети.

Сама система приблизно вдвічі молодша за Сонце, віком 2 мільярди років, і, з огляду на інтенсивне опромінення, не можна очікувати, що планета, схожа на Нептун, утримуватиме свою атмосферу так довго, що надає нам для вирішення інтригуючу головоломку: як виникла така неймовірна система.

LTT 9779 - схожа на Сонце зірка, розташована на відстані 260 світлових років, що в астрономічному плані - в двох кроках від нас. Вона надзвичайно багата металами, маючи в своїй атмосфері вдвічі більше заліза, ніж Сонце. Це може бути ключовим показником того, що спочатку планета була набагато більшим газовим гігантом, оскільки такі тіла переважно утворюються близько до зірок з найбільшим вмістом заліза.

Перші ознаки існування планети були отримані за допомогою Супутника огляду транзитних екзопланет (TESS) як частина його місії щодо виявлення невеликих транзитних планет, що обертаються навколо близькорозташованих і яскравих зірок по всьому небу. Такі транзити виявляються, коли планета проходить прямо перед своєю зіркою, блокуючи частину зоряного світла, а кількість заблокованого світла вказує на розмір компаньйона. Після повного підтвердження, такі світи зможуть дозволити астрономам досліджувати свою атмосферу, забезпечуючи глибше розуміння процесів формування і еволюції планет.

На початку листопада 2018 року транзитний сигнал був швидко підтверджений як такий, що походить від тіла планетарної маси, за допомогою спостережень, зроблених з використанням Високоточного радіально-швидкісного інструмента для пошуку планет (HARPS), встановленого на телескопі довжиною 3,6 м в обсерваторії ESO la Silla на півночі Чилі. HARPS використовує метод Доплера для вимірювання маси планети та орбітальних характеристик, таких як період. При виявленні транзитних об′єктів, доплерівське вимірювання можна застосувати, щоб ефективно підтвердити планетарну природу. У випадку LTT 9779b команда змогла підтвердити реальність планети лише за тиждень спостережень.

Університет Уоріка є провідною установою в рамках консорціуму Огляду транзитів наступного покоління (NGTS), телескопи якого в Параналі в Чилі проводили подальші спостереження, щоб підтвердити відкриття планети. Доктор Джордж Кінг з цього університету, фізичний факультет, працював над аналізом отриманих висновків.

Він сказав: "Ми були дуже раді, коли наші телескопи NGTS підтвердили транзитний сигнал від цієї захоплюючої нової планети. Провал яскравості складає лише дві десятих одного процента, і дуже мало телескопів здатні робити такі точні виміри".

Професор Джеймс Дженкінс з кафедри астрономії Чилійського університету, який керував командою, сказав: "Відкриття LTT 9779b на самому початку місії TESS стало повною несподіванкою; азартна ігра окупилася. Більшість транзитних подій з періодами, меншими одного дня, будуть хибнопозитивними, коли, як правило, фон затьмарють бінарні зірки".

LTT 9779b - дійсно рідкісний звір, який існує в малонаселеній області простору планетарних параметрів. "Планета існує в дечому, що називається "пустелею Нептуна", регіоні, позбавленому планет, коли ми дивимося на популяцію планетних мас і розмірів. Хоча крижані гіганти здаються досить поширеним побічним продуктом процесу формування планет, але не у випадку, коли вони дуже близько знаходяться до своїх зірок. Ми вважаємо, що протягом космічного часу ці планети позбавляються атмосфери, перетворюючись у так звані планети ультракороткого періоду". - пояснив Дженкінс.

Розрахунки доктора Кінга підтвердили, що LTT 9779b повинна була позбавитися своєї атмосфери за допомогою процесу, званого фотоепартацією. Він сказав: "Інтенсивне рентгенівське випромінювання та ультрафіолет від молодої батьківської зірки нагріли б верхні шари планети і мали б вивести атмосферні гази в космос". З іншого боку, підрахунки доктора Кінга показали, що для LTT 9779b недостатньо рентгенівського нагріву, щоб вона стала набагато масивнішим газовим гігантом. "Фотоепартація мала призвести або до оголення породи, або до появи газового гіганта", - пояснив він. "Що означає, що має бути щось нове і незвичне про історію цієї планети, що ми повинні спробувати вияснити".

Професор Дженкінс зауважив: "Моделі планетарних структур говорять нам, що ця планета - світ із домінуючим гігантським ядром, але, що найважливіше, там має існувати атмосферний газ, масою від двох до трьох мас Землі. Проте, якщо зірка настільки стара, то чому взагал існує якась атмосфера? Ну, якби LTT 9779b розпочала життя як газовий гігант, то процес, який називається переповненням порожнини Роша, міг перенести значну кількість атмосферного газу на зірку".

Переповнення порожнини Роша - це процес, при якому планета настільки наближається до своєї зірки, що сильніша гравітація зірки може захоплювати зовнішні шари планети, у результаті чого вони переносяться на зірку і при цьому значно зменшується маса планети. Моделі прогнозують результати, подібні до результатів із системою LTT 9779, але вони ще потребують точнішого підлаштовування.

"Також може бути, що LTT 9779b прибула на свою поточну орбіту зовсім недавно, і тому не встигла позбавитися атмосфери. Відкинути її всередину у напрямку до зірки могли б зіткнення з іншими планетами в системі. Дійсно, оскільки це настільки унікальний і рідкісний світ, можуть бути вірогідними більш екзотичні сценарії". - додав Дженкінс.

Оскільки планета, видимо, має суттєву атмосферу, і що вона обертається навколо відносно яскравої зірки, майбутні дослідження планетарної атмосфери можуть розкрити деякі таємниці, пов′язані з тим, як такі планети утворюються, як вони еволюціонують, і подробиці щодо того, з чого вона зроблена. Дженкінс зробив висновок: "Планета дуже гаряча, що мотивує пошук елементів, важчих за водень та гелій, разом з іонізованими атомними ядрами. Тверезою є думка, що ця "неймовірна планета", скоріш за все, настільки рідкісна, що ми не знайдемо іншої подібної лабораторії, щоб детально вивчати природу ультра гарячих нептунів. Тому, ми повинні витягти з цього діаманту всі знання, які тільки зможемо, спостерігаючи за ним як за допомогою космічних, так і наземних приладів протягом найближчих років."

Результати дослідження були опубліковані в Nature Astronomy у статті "Ультра-гарячий нептун у пустелі Нептуна".

Читайте ще цікаві новини про космос.


                 
 


НОВИНИ ВІД ПАРТНЕРІВ:
СХОЖІ НОВИНИ:
Багаті на вуглець екзопланети можуть бути зробленими з алмазів


15:36, 12 вересня 2020 р.
Багаті на вуглець екзопланети можуть бути зробленими з алмазів
 
Несподівана кількість екзопланет можуть підтримувати життя


07:49, 1 серпня 2020 р.
Несподівана кількість екзопланет можуть підтримувати життя
 
Виявлено дві суперземлі на орбіті близького до нас червоного карлика


21:39, 26 червня 2020 р.
Виявлено дві суперземлі на орбіті близького до нас червоного карлика
 
Чи планети з океанами поширені в галактиці? Схоже, що так


00:24, 21 червня 2020 р.
Чи планети з океанами поширені в галактиці? Схоже, що так
 
Підтверджено наявність "Землі" навколо найближчої зірки


23:53, 28 травня 2020 р.
Підтверджено наявність "Землі" навколо найближчої зірки
 
 
Залишити свою думку:
Ваше і`мя:
Введіть число:    

Останні коментарі:

- ніхто ще не лишав коментарів -