В 2020 году «охотник за чужими мирами» аппарата NASA TESS обнаружил кандидата размером с Юпитер, обозначенного как TIC 241249530 b. Американские астрономы подтвердили его природу планеты и уточнили параметры орбиты, которая оказалась сильно вытянутой, словно огурец. Вероятно, гигант еще не успел мигрировать ближе к звезде и стать настоящим горячим юпитером. Это первый случай для экзопланет, открытых транзитным методом.
Из пяти с половиной тысяч подтвержденных экзопланет примерно триста-пятьсот относятся к классу горячих юпитеров. Это крупные гиганты, подобные Юпитеру, расположенные ближе к своей звезде, чем Меркурий, и потому раскаленные. Как им удалось оказаться на таких близких орбитах, остается загадкой. Согласно общепринятой гипотезе, формировались они на периферии звездных систем и затем мигрировали к центру, переходя с сильно вытянутых орбит на тесные, круговые.
Увидеть предшественника горячего Юпитера, еще не приблизившегося к звезде, — редкое везение. сообщили американские ученые в статье для журнала Nature.
Учёные проверяли возможность существования экзопланеты TIC 241249530 b. Для исключения влияния других факторов, которые могли изменять яркость звезды, использовались два прибора в составе телескопа WIYN с длиной трубы 3,5 метра на горе Китт-Пик в обсерватории Национального научного фонда США.
Астрономы первоначально использовали широкоугольную камеру NESSI для спекл-интерферометрии, чтобы устранить искажения от мерцания атмосферы и других помех, влияющих на космический сигнал. Затем с помощью спектрографа NEID измерили спектр вращающегося вокруг звезды объекта и рассчитали его лучевую скорость.
Полноценный спектральный анализ подтвердил статус TIC 241249530 b как планеты, масса которой в пять раз превышает массу Юпитера. Примечательно, что ее орбита обладает большой вытянутостью с эксцентриситетом 0,94, свидетельствующим о сильном отклонении от совершенного круга (e = 0).
Эксцентриситет орбиты у земной — 0,02, а у Плутона — 0,25. Если бы TIC 241249530 b находилась в Солнечной системе, то по своей орбите приближалась бы к Солнцу в 10 раз ближе Меркурия, а затем отдалялась бы примерно как Земля. Климат такой планеты был бы экстремально переменным с колебаниями температуры на поверхности от теплой летней до плавящей титан.
Прежний рекорд по растянутости орбиты держала планета HD80606b с эксцентриситетом 0,933. Исследователи полагают, что оба этих небесных тела еще не станут горячими Юпитерами.
Кроме того, выяснилось, что планета TIC 241249530 b вращается по орбите в обратном направлении относительно вращения своей звезды (ретроградной). Такое явление редкое среди экзопланет. В Солнечной системе ретроградными орбитами движутся маленькие луны, которые раньше были астероидами и были затем захвачены.
Необычные факты породили дискуссии о судьбе экзопланеты TIC 241249530 b. Авторы научной работы считают, что сильно эллиптическая орбита под действием приливных сил будет округляться и сжиматься до тех пор, пока планета окончательно не прильнет к своей звезде. Ученым удалось застать ее до миграции. Это поможет лучше понять формирование, стабилизацию и развитие горячих юпитеров. Арвинд Гупта из NOIRLab, автор публикации, назвал эту экзопланету «снимком процесса миграции».
Профессор Джейсон Райт из Университета Пенсильвании выразил интерес к информации о том, как менялась атмосфера этой планеты при её приближении к звезде.
По мнению Райта, телескоп «Джеймс Уэбб» способен выполнить эту задачу, так как обладает достаточной чувствительностью для регистрации изменений температуры газового слоя экзопланеты.