На межі від знищення: планета з 18-годинною тривалістю року

Астрономи виявили екзопланету, що обертається навколо своєї зірки лише за трохи більше, ніж 18 годин - це самий короткий орбітальний період для всіх планет такого типу, що коли-небудь спостерігалися.

Це означає, що один рік для цього гарячого Юпітера -- газового гіганта, схожого за розміром і складом на Юпітер в нашій Сонячній системі, -- триватиме менше доби за земним часм.

Дане відкриття детально описано у новій статті, опублікованій 20 лютого у Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства, і вчені вважають, що воно може допомогти розгадати таємницю того, чи перебувають такі планети в процесі руху по спіралі до своїх сонців, що призведе до їх знищення, розповідають в Університеті Воріка.

Планета NGTS-10b була виявлена приблизно на відстані 1 000 світлових років від Землі в рамках Опитування транзитів нового покоління (NGTS) -- екзопланетного дослідження, базованого в Чилі, метою якого є виявлення планет розміром менше Нептуна методом транзиту. Це передбачає спостереження за зірками для виявлення спаду яскравості, що означає, що перед зіркою пройшла планета.

У будь-який час опитування спостерігається 100 квадратних градусів неба, що містить близько 100 000 зірок. Із цих ста тисяч зірок вона одна привернула увагу астрономів через дуже часті перепади в її світінні, викликані швидким обертанням планети.

Провідний автор дослідження, доктор Джеймс Маккормак з факультету фізики університету Воріка сказав: "Ми із захопленням оголошуємо про відкриття NGTS-10b, планети розміром з Юпітер, яка з екстримально коротким періодом обертається навколо зірки, що не надто відрізняється від нашого Сонця. Ми також раді, що NGTS продовжує розширювати межі в наземній науці транзитних екзопланет завдяки відкриттю рідкісних класів екзопланет".

"Хоча, теоретично, гарячі Юпітери з короткими орбітальними періодами (менше 24 годин) легше всього знайти через їх великі розміри та часті транзити, вони виявилися надзвичайно рідкісними. Із сотень гарячих Юпітерів, які наразі відомі, є лише сім, які мають орбітальний період менше одного дня".

NGTS-10b обертається так швидко, тому що вона знаходиться дуже близько до свого сонця - на відстані лише вдвічі більше діаметра зірки, що в контексті нашої Сонячної системи було б у 27 разів ближче, ніж Меркурій до Сонця. Вчені відзначають, що це надзвичайно близько до того, щоб припливні сили зірки врешті-решт розірвали планету.

Планета, скоріш за все, припливно заблокована, тому одна сторона планети постійно обернена до зірки і постійно гаряча - астрономи оцінюють середню температуру у понад 1000 градусів за Цельсієм. Сама зірка має приблизно 70% від радіуса нашого Сонця і на 1000 градусів холодніша. NGTS-10b також є відмінним кандидатом для визначення атмосферних характеристик за допомогою майбутнього космічного телескопа Джеймса Вебба.

Використовуючи транзитну фотометрію, вчені дізналися, що планета на 20% більша за наш Юпітер і, за даними вимірювань радіальної швидкості, трохи ніж вдвічі більша за масою, вона була спіймана у зручній точці свого життєвого циклу, щоб допомогти відповісти на питання про еволюцію таких планет.

Масивні планети, як правило, утворюються далеко від зірки і потім мігрують або через взаємодії з диском, поки планета все ще формується, або через взаємодії з іншими планетами набагато далі, що відбувається на більш пізніших етапах їхнього життя. Астрономи планують використати більше часу, щоб отримати високоточні вимірювання NGTS-10b, і продовжувати спостерігати за нею протягом наступного десятиліття, щоб визначити, чи залишиться ця планета на своїй орбіті ще деякий час - чи закрутиться до зірки до своєї смерті.

Співавтор дослідження, доктор Девід Браун додає: "Вважається, що ці планети з ультра-коротким періодом мігрують із зовнішніх районів своїх сонячних систем і, в кінцевому підсумку, поглинаються або руйнуються зіркою. Нам або дуже пощастило піймати їх на цій орбіті з коротким періодом, або процеси, за допомогою яких планета мігрує до зірки, менш ефективні, ніж ми уявляємо, і в цьому випадку вона може жити в цій конфігурації довший період часу".

Ще один співавтор, доктор Даніель Бейлісс вказав, що протягом наступних десяти років можливо можна буде побачити, як ця планета спірально рухається до зірки. "Ми зможемо використовувати NGTS для спостереження за цим більше десятиліття. Якби ми змогли побачити, що орбітальний період зменшується і планета починає спірально рухатися [до зірки], це багато чого б нам розповіло про структуру планети, про яку ми ще не знаємо", - сказав д-р Бейлісс.

"Все, що ми знаємо про формування планет, говорить нам про те, що планети і зірки утворюються одночасно. Найкраща модель, що ми маємо, говорить, що зірці близько десяти мільярдів років, і ми можемо припустити, що планеті також. Або ми бачимо її на останніх етапах свого життя, або якимось чином вона може жити тут довше, ніж повинна".

NGTS розташований у Паранальній обсерваторії Європейської південної обсерваторії в самому серці пустелі Атакама, Чилі, і являє собою співпрацю між британськими університетами Воріка, Лестера, Кембриджа та Королевським університетом Белфаста, спільно з Обсерваторією Женеви, Німецьким аерокосмічним центром в Берліні та Університетом Чилі. У Великобританії проект та дослідження підтримуються Радою з наукових та технологічних послуг (STFC), що є частиною Дослідницького та іноваційного інституту Об′єднаного Королівсьва.

Читайте ще цікаві новини про космос.