Выявлена экзопланета вытянутой формы

Экзопланета совершает оборот вокруг своей звезды только за сутки, поэтому имеет деформированную форму, похожую на мяч для регби.

Это первый случай обнаружения деформации экзопланеты, которое дает новое представление о внутренней структуре планет, "прижимающихся" к своей звезде, рассказывают в Европейском космическом агентстве (ЕКА), передают OstanniPodii.com.

Планета, известная как WASP-103b, расположена в созвездии Геркулеса. Она деформируется под действием мощных приливных сил между планетой и ее звездой WASP-103, которая примерно на 200 градусов горячее и в 1,7 раза больше нашего Солнца.

Приливное тяготение

У нас на Земле приливы происходят в основном из-за того, что Луна слегка тянет нашу планету, когда вращается вокруг нас. Солнце также имеет небольшое, но существенное влияние на приливы, однако оно находится слишком далеко от Земли, чтобы вызвать серьезные деформации нашей планеты. Нельзя сказать то же самое о планете WASP-103b, которая почти вдвое больше Юпитера, имеет 1,5 его массы и вращается вокруг своей звезды менее чем за сутки. Астрономы подозревали, что такая близость приведет к монументальным приливам, но до сих пор не смогли их измерить.

Используя новые данные от космического телескопа ЕКА "Хеопс" в сочетании с данными, уже полученными космическими телескопами "Хаббл" и "Спитцер", астрономы теперь смогли определить, как приливные силы деформируют экзопланету WASP-103b из обычной сферы в форму мяча для регби.

Хеопс измеряет транзиты экзопланет – снижение освещенности, которое возникает, когда планета проходит перед своей звездой с нашей точки зрения. Как правило, изучение формы кривой света позволяет выявить такие детали о планете, как ее размер. Высокая точность Хеопса вместе с его гибкостью наведения, позволяющей спутнику возвращаться к цели и наблюдать многократные транзиты, позволили астрономам обнаружить минутный сигнал приливной деформации WASP-103b. Эту четкую сигнатуру можно использовать для раскрытия информации о планете.

«Невероятно, что Хеопс действительно смог выявить эту крохотную деформацию», — говорит Жак Ласкар из Парижской обсерватории, Парижского университета наук и литературы и соавтор исследования. «Такой анализ был проведен впервые, и мы можем надеяться, что наблюдение в течение более длительного интервала времени усилит это наблюдение и приведет к лучшему познанию внутренней структуры планеты».

Раздутая планета

Команда смогла использовать транзитную кривую света WASP-103b для вывода параметра – числа Лава – измеряющего распределение массы внутри планеты. Понимание того, как распределяется масса, может раскрыть детали внутренней структуры планеты.

«Сопротивление материала к деформации зависит от его состава», — объясняет Сусана Баррос из Института астрофизики и наук Испании и Университета Порта, Португалия, и ведущий автор исследования. «Например, здесь на Земле у нас есть приливы, вызванные Луной и Солнцем, но мы можем видеть приливы только в океанах. Каменистая часть не двигается так сильно. Измеряя степень деформации планеты, мы можем определить насколько она каменистая, газообразная или водяная».

Новости по подобной теме:

		"Хаббл" и "Новые горизонты" одновременно нацелились на Уран для дальнейшего изучения экзопланет
		Ученые открыли планету, вращающуюся вокруг ближайшей к нашему Солнцу одиночной звезды
		"Уэбб" обнаружил на "пушистой" экзопланете неожиданную асимметрию ее атмосферы

Число Лава для WASP-103b аналогично Юпитеру, что позволяет предположить сходство внутренней структуры, несмотря на то, что WASP-103b имеет вдвое больший радиус.

«В принципе, мы ожидали бы, что планета с массой в 1,5 раза больше массы Юпитера будет примерно такого же размера, поэтому WASP-103b должна быть очень раздута в результате нагревания своей звездой и, возможно, других механизмов», — говорит Сусана.

«Если мы сможем подтвердить детали ее внутренней структуры с помощью будущих наблюдений, возможно мы сможем лучше понять, что делает ее настолько раздутой. Знание размеров ядра этой экзопланеты также будет важно для лучшего понимания того, как она образовалась».

Поскольку неопределенность числа Лава все еще достаточно высока, для расшифровки деталей понадобятся будущие наблюдения с Хеопсом и космическим телескопом Джеймсом Уэбба. Чрезвычайно высокая точность Уэбба, который был запущен только 25 декабря, улучшит измерение приливной деформации экзопланет, что позволит лучше сравнить эти так называемые «горячие юпитеры» и планеты-гиганты Солнечной системы.

Таинственное движение

Еще одна загадка окружает WASP-103b. Приливные взаимодействия между звездой и близко расположенной планетой размером с Юпитер обычно приводят к сокращению орбитального периода планеты, постепенно приближая ее к звезде, прежде чем в конце концов ее поглотит родительская звезда. Однако измерения WASP-103b, похоже, указывают на то, что орбитальный период может увеличиваться и планета медленно удаляется от звезды. Это указывает на то, что на эту планету влияет нечто иное, чем приливные силы.

Сусана и ее коллеги рассматривали другие потенциальные сценарии, например, что звезда-спутник влияет на динамику системы или орбита планеты имеет слегка эллиптическую форму. Они не смогли подтвердить эти сценарии, но и не смогли их исключить. Также возможно, что орбитальный период действительно уменьшается, а не увеличивается, но только дополнительные наблюдения за прохождениями WASP-103b с помощью телескопов Хеопса и других телескопов помогут пролить свет на эту тайну.

«Величина влияния приливной деформации на кривую света транзита экзопланеты очень мала, но благодаря очень высокой точности Хеопса мы можем увидеть это впервые», - говорит Кейт Исаак, научный сотрудник проекта ЕКА по Хеопсу. «Это исследование является замечательным примером различных вопросов, которые ученые-экзопланетчики могут решить вместе с Хеопсом, что иллюстрирует важность этой гибкой миссии в будущем».

Космическая обсерватория "Хеопс" предназначена для изучения экзопланет и была запущена в декабре 2019 года. Он работает на солнечно-синхронной орбите высотой около 700 км. Размеры аппарата всего 1.5×1.5×1.5 метра. Телескоп имеет диаметр зеркала 32 см (к примеру, у "Кепплера" диаметр основного зеркала 1,4 м), диапазон волн — от 330 до 1100 нм.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Экзопланеты