Ученые нашли «сверхгорячий нептун» с атмосферой, нагретой до 1700 градусов Цельсия

Экзопланета LTT 9779b вращается вокруг своей звезды настолько быстро, совершая полный оборот менее чем за одни сутки, и подвергается воздействию экстремально высоких температур. При этом ее твёрдое ядро по неизвестным причинам удержало газовую оболочку.

В окрестностях звезды, схожей с Солнцем и обозначенной как LTT 9779, находящейся на расстоянии 260 световых лет от Земли, зафиксирована весьма необычная планета. Ее орбита характеризуется чрезвычайно близким расположением к звезде, из-за чего полный оборот она совершает всего за 19 часов, а температура ее поверхности достигает колоссальных 1700 °С. Экзопланета LTT 9779b несколько больше и примерно вдвое массивнее Нептуна, при этом сохраняет схожую плотность, что позволяет классифицировать ее как представителя новой, редкой группы – «сверхгорячих нептунов», подобно ранее открытой TOI 849 b. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Звезда LTT 9779 характеризуется повышенным содержанием металлов: концентрация железа в ней превышает солнечную в два раза. Вблизи звезд с подобными характеристиками нередко формируются « горячие нептуны» — это газовые гиганты, вращающиеся по близким орбитам. Их ядра заключены в плотной и обширной атмосфере: вероятно, LTT 9779b обладала подобной структурой, однако со временем утратила значительную часть своих внешних слоев. Возраст системы превышает два миллиарда лет, и за это время планета трансформировалась в огромное плотное ядро, масса которого составляет 28 масс Земли, окруженное раскаленной атмосферой, вес которой достигает двух-трех земных масс.

Читайте также:  Астрономы обнаружили самый мощный источник космических лучей Млечного Пути

Первое наблюдение за LTT 9779b было сделано телескопом TESS, использующим транзитный метод для поиска экзопланет. Этот метод основан на отслеживании изменений в яркости звезд, возникающих в моменты, когда планеты, двигаясь по своим орбитам, частично закрывают их. Обнаружение LTT 9779b миссией TESS стало большой неожиданностью, ставкой, которая вдруг сыграла, — говорит ведущий автор работы, профессор Чилийского университета Джеймс Дженкинс (James Jenkins). — Большинство транзитных событий с периодичностью менее суток оказываются ложноположительными данными».

Читайте также:  Ученые переоценили количество метеоритов, достигающих поверхности Луны

Благодаря наблюдениям, сделанным с 3,6-метрового телескопа Обсерватории Ла-Силла, удалось зафиксировать небольшие изменения в положении звезды, обусловленные гравитационным воздействием вращающейся вокруг нее планеты. Кроме того, были проведены дополнительные исследования в Паранальской обсерватории. В результате удалось определить основные параметры планеты и ее орбиты. Планета LTT 9779b оказалась поистине уникальным объектом, каким-то неизвестным образом сохранившим остатки атмосферы.

Согласно проведенным учеными расчетам, экзопланета, изначально представлявшая собой ледяной гигант, аналогичный Нептуну или Урану, лишилась бы своей атмосферы в течение двух миллиардов лет под воздействием интенсивного ультрафиолетового и рентгеновского излучения от находящейся рядом звезды. Исходя из этого, исследователи полагают, что она могла сформироваться как более массивная газовая планета, образовав с звездой тесную двойную систему. В подобных системах возможно значительное перераспределение вещества между компонентами.

Если планета заполнила свою полость Роша (под воздействием гравитационного притяжения она не смогла удержать свою атмосферу и быстро ее потеряла, причем вещество, из которого она состояла, оказалось на близлежащей звезде. Компьютерные симуляции, выполненные исследователями, в основном подтвердили такую возможность развития событий.

Читайте также:  Древняя галактика оказалась жертвой сверхмассивной черной дыры

Существует и другая версия формирования экзопланеты LTT 9779b. Возможно, она возникла как ледяной гигант на значительно более удаленной от звезды орбите, а затем приблизилась к ней. В таком сценарии у планеты попросту не было достаточного времени для полной потери своей атмосферы.