Космическая драма: звезда разрушает свою юную планету
Между звездой и планетой, которые находятся в одной системе, существует неразрывная связь: звезда удерживает свою планету на орбите вокруг себя и таким образом буквально определяет ее судьбу.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
В некоторых случаях такая связь может становиться фатальной для планеты. Новое исследование, посвященное экзопланете TOI-1227b, позволило ученым увидеть настоящую драму постепенной гибели планеты, которая оказалась слишком близко к своей звезде-хозяйке.
TOI-1227b — это газовый гигант размером с Юпитер, но с массой всего около 20% от его массы. Эта планета обращается вокруг красного карлика, звезды типа M, которая находится на расстоянии примерно 330 световых лет от Земли. Открытие этой планеты произошло в 2022 году на основе данных телескопа TESS, и с тех пор ученые пристально следят за ее судьбой — и, похоже, будущее этого небесного тела будет печальным.
Возраст TOI-1227b составляет всего около восьми миллионов лет — по астрономическим меркам это планета-младенец. Однако вместо того чтобы стабилизироваться и накапливать массу, планета стремительно теряет свою атмосферу. Причина — экстремальное рентгеновское излучение ее звезды. Красные карлики, хотя они и гораздо тусклее нашего Солнца в видимом спектре излучения, отличаются мощными магнитными полями и склонны к бурным вспышкам разрушительного высокоэнергетического излучения.
Аттила Варга и его коллеги из Технологического института Рочестера выяснили, что TOI-1227b находится под непрерывным обстрелом рентгеновских лучей, которые разогревают атмосферу планеты до экстремальных температур. В результате атмосфера расширяется, гравитация планеты уже не в состоянии ее удержать, и легкие элементы просто уносятся в космос.
Помимо самого испарения атмосферы, ученые отмечают, что рентгеновское излучение может разрушать молекулы воды, разделяя их на кислород и водород. Последний особенно легко покидает планету. Более того, разогретый звездный ветер становится еще одним фактором, способствующим «обнажению» планеты. Ученые оценили, что планета теряет около миллиона тонн атмосферы каждую секунду. Всего за миллиард лет — это крошечный промежуток по меркам Вселенной — она может лишиться ее полностью.
Эта потеря не просто наблюдаемое явление — она дает ключ к пониманию многих процессов, которые происходят в экзопланетных системах. Именно такое фотоиспарение объясняет существование «пропасти» в радиусах планет: экзопланеты размером между 1,5 и 2 радиусами Земли встречаются гораздо реже. Планеты, подобные TOI-1227b, дают возможность наблюдать такие процессы в реальном времени — редкий случай для научной дисциплины, в которой события обычно измеряются миллиардами лет.
Несмотря на молодость TOI-1227b, ее пример уже стал важным для науки. Это вторая по молодости экзопланета, которую удалось зафиксировать во время транзита — прохождения по диску своей звезды. Ученые считают ее уникальным образцом, который позволяет глубже понять ранние стадии эволюции планет вокруг маломассивных звезд. Последующие наблюдения помогут уточнить массу планеты и скорректировать оценки темпов потери ею атмосферы.
Ученые считают, что впереди планету ждет тяжелое будущее: она может потерять до 10% своей массы и сократиться до размеров, в десять раз меньших от текущих. Для астрономов TOI-1227b — это шанс наблюдать драму планетарной эволюции буквально «в прямом эфире». Кстати, ранее мы рассказывали еще об одной драматической истории гибели экзопланеты, которая находится слишком близко к своей звезде.
Поделиться
