Виявлено планету, яка швидко розпадається, утворюючи кометоподібний хвіст

Кожні 30,5 годин маленький і кам′янистий лавовий світ скидає кількість матеріалу, еквівалентну масі Евересту.

Про це розповідають в Массачусетському технологічному інституті (MIT), передають OstanniPodii.com.

Астрономи виявили планету, що знаходиться на відстані 140 світлових років від Землі, яка швидко розпадається на шматки. Цей світ має масу приблизно як Меркурій, хоча обертається приблизно у 20 разів ближче до своєї зорі, ніж Меркурій до Сонця, здійснюючи повний оберт по орбіті кожні 30 з половиною годин. У такій близькості до своєї зорі планета, ймовірно, вкрита магмою, яка викидається в космос. Коли розпечена планета кружляє навколо своєї зорі, вона втрачає величезну кількість поверхневих мінералів і фактично випаровується.

Астрономи помітили планету за допомогою "Супутника огляду транзиту екзопланет" (TESS) -- місії NASA під керівництвом MIT, яка слідкує за транзитами у найближчих зірок, тобто періодичними провалами зоряного світла, що можуть бути ознаками екзопланет, які обертаються на орбіті. Сигнал, який привернув увагу астрономів, був своєрідним транзитом, з провалом, глибина якого коливалася при кожному проходженні орбіти.

Вчені підтвердили, що це сигнал скелястої планети, яка обертається на щільній орбіті та за якою тягнеться довгий кометоподібний хвіст уламків.

"Хвіст гігантський, він простягається на 9 мільйонів кілометрів, або приблизно на половину всієї орбіти планети", - говорить Марк Хон, постдок в Інституті астрофізики і космічних досліджень ім. Кавлі при MIT.

Схоже, що планета розпадається з драматичною швидкістю, втрачаючи кількість матеріалу, еквівалентну одній горі Еверест, кожного разу, коли вона обертається навколо своєї зорі. За таких темпів, враховуючи її невелику масу, дослідники прогнозують, що планета може повністю розпастися приблизно через 1-2 мільйони років.

"Нам пощастило засікти її саме тоді, коли вона дійсно зникає", - каже Аві Шпорер, співавтор відкриття, який також працює в науковому відділі TESS. "Це як ніби на останньому подиху".

Нову планету, яку вчені позначили як BD+05 4868 Ab, виявили майже випадково.

"Ми не шукали саме таку планету", - каже Хон. "Ми проводили звичайну перевірку планет, і я випадково помітив цей сигнал, який виглядав дуже незвично".

Типовий сигнал орбітальної екзопланети виглядає як короткий провал на кривій блиску, який регулярно повторюється, вказуючи на те, що компактне тіло, таке як планета, ненадовго проходить перед своєю зорею й тимчасово блокує світло від неї.

Те, що Хон і його колеги виявили у зорі BD+05 4868 A, розташованої в сузір′ї Пегаса, відрізнялося від типового патерну. Хоча транзит з′являвся кожні 30,5 годин, яскравість поверталася до норми набагато довше, що вказує на наявність довгої структури, яка все ще блокує зоряне світло. Ще більш викликає інтригу те, що глибина провалу змінювалася з кожною орбітою, що свідчить про те, що б не проходило перед зорею, воно не завжди мало однакову форму й не завжди блокувало однакову кількість світла.

"Форма транзиту типова для комети з довгим хвостом", - пояснює Хон. "За винятком того, що навряд чи цей хвіст містить леткі гази та лід, як очікується від справжньої комети -- вони не вижили б довго в такій близькості до зорі. Однак крупинки мінералів, що випарувалися з поверхні планети, можуть затримуватися досить довго, щоб сформувати такий характерний хвіст".

Враховуючи близькість до своєї зорі, команда підрахувала, що планета підсмажується при температурі близько 1600 градусів за Цельсієм. Коли зоря смажить планету, будь-які мінерали на її поверхні, ймовірно, закипають і вилітають у космос, де вони охолоджуються, утворюючи довгий пиловий хвіст.

Драматична загибель цієї планети є наслідком її малої маси, яка знаходиться між масою Меркурія та Місяця. Більш масивні планети, такі як Земля, мають сильніше гравітаційне тяжіння й тому можуть утримувати свої атмосфери. Дослідники підозрюють, що для BD+05 4868 Ab гравітація дуже слабка, щоб утримувати планету воєдино.

"Це дуже крихітний об′єкт з дуже слабкою гравітацією, тому він легко втрачає велику масу, що потім ще більше послаблює його гравітацію, і він втрачає ще більше маси", - пояснює Шпорер. "Це процес, який відбувається по колу, і він стає все гіршим і гіршим для планети".

З майже 6 000 планет, які астрономи відкрили на сьогодні, вченим відомо лише про три інші планети, що розпадаються, за межами нашої Сонячної системи. Кожен з цих світів, що руйнуються, був виявлений понад 10 років тому за допомогою даних космічного телескопа НАСА "Кеплер". Всі три планети були помічені зі схожими кометними хвостами. Нововідкрита планета BD+05 4868 Ab має найдовший хвіст і найглибші транзити з чотирьох відомих на сьогодні планет, що розпадаються.

"Це означає, що її випаровування буде найбільш катастрофічним, і вона зникне набагато швидше, ніж інші планети", - пояснює Хон.

Зоря-носій планети знаходиться відносно близько, а отже, є яскравішою за зорі, навколо яких обертаються інші три планети, що розпадаються, що робить цю систему ідеальною для подальших спостережень за допомогою космічного телескопа імені Джеймса Вебба (JWST), який може допомогти визначити мінеральний склад пилового хвоста, визначивши, які кольори інфрачервоного світла він поглинає.

Цього літа Хон та аспірант Ніколас Тусей з Університету штату Пенсильванія очолять спостереження за BD+05 4868 Ab за допомогою JWST. "Це буде унікальна можливість безпосередньо виміряти внутрішній склад кам′янистої планети, що може багато розповісти нам про різноманітність і потенційну придатність для життя планет за межами нашої Сонячної системи", - каже Хон.

Дослідники також шукатимуть в даних TESS ознаки інших світів, що розпадаються.

"Іноді з їжею приходить апетит, і ми зараз намагаємося розпочати пошук саме таких об′єктів", - каже Шпорер. "Це дивні об′єкти, і форма сигналу змінюється з часом, тому нам важко їх знайти. Але ми над цим активно працюємо".

Результати відкриття були опубліковані 22 квітня в Astrophysical Journal Letters. Робота була частково підтримана NASA.