Красный карлик TOI 1227, находящийся на удалении около 330 световых лет от Земли, представляет собой уникальную возможность для изучения ранних этапов формирования планет. Исследования, основанные на данных, собранных рентгеновской обсерваторией «Чандра», выявили, что мощное излучение этой звезды приводит к разрушению атмосферы молодой экзопланеты.
TOI 1227 b, одна из самых юных экзопланет, известных на сегодняшний день, обращается вокруг красного карлика TOI 1227. Возраст этого небесного тела составляет около восьми миллионов лет, что почти в пятьсот раз меньше, чем возраст Земли. Ранее возраст звезды оценивался в 11 миллионов лет, однако новые исследования показали, представленного на сервере препринтов Корнеллского университета и принятого к публикации в журнале The Astrophysical Journal, показали, что это не так.
Для определения точного возраста звездной системы и изучения воздействия высокоэнергетического излучения звезды на формирующуюся планету, международная группа ученых во главе с Аттилой Варга из Рочестерского технологического института (США) провела наблюдения за объектами с использованием 2,3-метрового телескопа Австралийского национального университета (ANU), расположенного в обсерватории Сайдинг-Спринг, а также с рентгеновского телескопа «Чандра».
Согласно полученным данным, TOI 1227 находится на стыке двух молодых скоплений звезд — Эпсилон Хамелеона (Epsilon Chamaeleontis) и части OB-ассоциации Скорпион-Центавр (Нижний Центавр – Южный Крест (Lower Centaurus Crux). Экзопланета находится на очень близком расстоянии от звезды, вращаясь вокруг нее на орбите радиусом около 13 миллионов километров – это примерно в 11 раз ближе, чем Земля к Солнцу. Диаметр TOI 1227 b составляет приблизительно в три раза больше диаметра Нептуна, при этом предполагается, что их массы сопоставимы (масса экзопланеты оценивается как около 17 масс Земли).
По мнению астрономов, очень тонкая и неоднородная атмосфера экзопланеты подвержена воздействию интенсивного рентгеновского излучения от звезды. Это излучение значительно ярче солнечного и способно буквально испарять атмосферу экзопланеты. Согласно проведенным расчетам, за миллиард лет TOI 1227 b может потерять свыше 10 процентов своей массы и существенно уменьшиться в габаритах.
«Сложно даже вообразить, что с ней происходит. Атмосфера не рассчитана на сильный рентгеновский выброс от ее звезды», — отметила Варга.
Согласно результатам моделирования, при массе ядра экзопланеты TOI 1227 b, равной приблизительно пяти земным массам, она может полностью утратить свою атмосферу в течение нескольких сотен миллионов лет. Если ядро планеты будет значительно массивнее (до десяти земных масс), этот процесс замедлится, но не прекратится. Полученные данные помогут глубже понять, как интенсивное рентгеновское излучение влияет на формирование и структуру молодых планет.