Астрономы открыли "горячий Нептун" на плотной орбите

Планета размером с Нептун, TOI-3261 b, вращается на очень близкой орбите вокруг своей звезды. Это лишь четвертый объект такого типа, найденный когда-либо, и он может помочь в понимании того, как формируются такие планеты.

Об открытии рассказывают в НАСА, передают OstanniPodii.com.

Международная команда ученых открыла TOI-3261 b с помощью космического телескопа TESS (Спутник наблюдений за транзитами экзопланет), а затем провела дальнейшие наблюдения с помощью наземных телескопов в Австралии, Чили и Южной Африке.

Измерения показали, что новая экзопланета находится в "пустыне горячих Нептунов" -- категории планет с таким малым количеством горячих Нептунов, что их немногочисленность напоминает пустынный ландшафт.

Горячий Нептун -- разновидность экзопланет, похожих на наш Нептун по размеру и составу, но они вращаются чрезвычайно близко к своей звезде.

При этом "год" на TOI-3261 b длится всего 21 час. Такая плотная орбита обеспечивает этой планете место в эксклюзивной группе, в которой пока что есть только три других члена: ультракороткопериодичные горячие Нептуны, чьи массы точно измерены.

Планета TOI-3261 b оказалась идеальным кандидатом для тестирования новых компьютерных моделей формирования планет.

Новости по подобной теме:

		Атмосферы новых планет могут иметь неожиданные смеси водорода и воды
		"Уэбб" получил прямое изображение экзопланет и обнаружил у них углекислый газ
		Предложен новый способ поиска жизни, которая может быть необычной и существовать на странных планетах

Отчасти, горячие Нептуны так редки, потому что трудно удержать густую газовую атмосферу так близко к звезде. Звезды массивны, поэтому оказывают большое гравитационное притяжение на все вокруг, которое может разорвать слои газа, окружающие рядом расположенную планету. Они также излучают огромное количество энергии, которая сдувает слои газа. Оба эти фактора означают, что горячие Нептуны, такие как TOI-3261 b, могли начинать как гораздо более крупные планеты, размером с Юпитер, и с тех пор потеряли значительную часть своей массы.

Моделируя различные отправные точки и сценарии развития, научная команда определила, что системе из звезды и ее планеты около 6,5 миллиардов лет, и что планета начинала как гораздо больший газовый гигант. Однако она, вероятно, теряла массу двумя путями: фотовыпариванием, когда энергия звезды заставляет частицы газа рассеиваться, и приливным срыванием, когда гравитационная сила звезды срывает слои газа с планеты. Планета также могла сформироваться дальше от звезды, где оба эти эффекта были бы менее интенсивными, что позволило бы ей сохранить свою атмосферу.

Оставшаяся атмосфера планеты, одна из самых интересных ее особенностей, вероятно, станет предметом дальнейшего атмосферного анализа, который возможно поможет разгадать историю формирования этой обитательницы "пустыни горячих Нептунов".

Планета TOI-3261 b примерно вдвое плотнее нашего Нептуна, что указывает на то, что легкие части ее атмосферы со временем были сорваны, оставив лишь более тяжелые компоненты. Это свидетельствует о том, что планета, по-видимому, изначально имела в своей атмосфере множество различных элементов, но на данном этапе трудно сказать, каких именно. Эту тайну можно разгадать, наблюдая планету в инфракрасном свете, возможно, с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба -- идеального способа увидеть идентификационные отпечатки различных молекул в атмосфере планеты. Это не только поможет астрономам понять прошлое TOI-3261 b, но и начнет раскрывать физические процессы, стоящие за всеми горячими гигантскими планетами.

Первое в истории открытие ультракороткопериодичного горячего Нептуна, LTT-9779 b, состоялось в 2020 году. С тех пор к элитному клубу ультракороткопериодичных горячих Нептунов (с точно измеренными массами) присоединились открытия TESS TOI-849 b и TOI-332 b. И LTT-9779 b, и TOI-849 b стоят в очереди на инфракрасные наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, что потенциально расширит наше понимание атмосфер этих планет в ближайшие годы.

Международная научная группа под руководством астронома Эммы Набби из Университета Южного Квинсленда опубликовала свою статью об открытии под названием "Выживание в пустыне горячих Нептунов: Открытие сверхгорячего Нептуна TOI-3261 b" в The Astronomical Journal.

• Экзопланеты
• TESS