Астрономы обнаружили экзопланету, расположенную на расстоянии 140 световых лет от Земли, в непосредственной близости от своей звезды. Из-за интенсивного излучения светила поверхность планеты кипит, и она постепенно испаряется в космическом пространстве. Специалисты определили, какое количество вещества планета теряет в процессе каждого оборота вокруг звезды, и спрогнозировали, как скоро она полностью исчезнет.
Существуют два основных подхода к обнаружению экзопланет «вихлянию» звезды от гравитационного взаимодействия с планетой и по изменению яркости светила, когда планета «пролетает» перед ней. Из 5876 подтвержденных экзопланет примерно 1,1 тысячи были найдены по движению звезды, а более 4,3 тысячи — по изменению яркости ( транзитный метод). Обширные исследования ночного неба существенно ускорили выявление новых потенциальных объектов и расширение списка.
При использовании транзитного метода падение яркости на графике, как правило, выглядит симметрично. В связи с этим, исследователи, работающие с данными космического телескопа TESS, сразу обратили внимание на аномальную «кривую» яркости звезды BD+05 4868 A. Несмотря на то, что транзит предположительно «невидимой» экзопланеты был регулярным, с интервалом в 30,5 часа, потребовалось некоторое время, прежде чем уровень яркости звезды вернулся к норме. Наблюдаемая «ямка» в графике отличалась своей несимметричной формой.
Глубина «ямки» на графике яркости светила также не была постоянной и варьировалась в зависимости от транзита. Это указывало на то, что объект изменяет свою форму, частично закрывая свет звезды. График по форме больше напоминал транзит кометы, а не транзит планеты.
«Характер движения соответствует объекту с длинным хвостом, характерному для комет, однако маловероятно, что этот хвост образован газами и льдом, как у комет. Такие компоненты не смогли бы сохраняться при длительном взаимодействии со звездой. Вместо этого, крупицы минералов, испаряющиеся с поверхности планеты, способны удерживаться достаточно долго, чтобы сформировать подобный заметный хвост», — объяснил Марк Хон, ведущий автор статьи, является ученым из Института астрофизики и космических исследований Кавли, прилегающего к Массачусетскому технологическому институту (США).
BD+05 4868 Ab совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 1,27 дня. Расстояние от этой экзопланеты до звезды в 20 раз меньше, чем расстояние от Меркурия до Солнца. Предполагается, что когда-то она была более массивной, чем Меркурий (ее масса составляла 0,055 массы Земли), однако за миллиарды лет она потеряла массу и уменьшилась почти до размеров Луны. Согласно новым данным, масса этого объекта в настоящее время составляет около 0,02 массы Земли.
Из-за сильной жары поверхность планеты кипит, и у неё недостаточно массы для удержания вещества. Попав в космическое пространство в газообразной форме, вещество конденсируется в частицы диаметром до 10 микрометров. Для определения размера частиц были использованы методы компьютерного моделирования. Научная статья с описанием открытия опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Образовавшееся из испарившегося вещества облако формирует обширный «хвост». Его протяженность составляет девять миллионов километров, что приблизительно равно половине орбиты планеты вокруг звезды. Кроме того, перед планетой образуется небольшой и более тонкий «хвост», занимающий до 10% орбиты.
Материя объекта исчезает со скоростью, равной 10 земных масс за миллиард лет, что приблизительно соответствует объему одной горы Эверест за один оборот вокруг звезды. С учетом этой скорости планете осталось существовать не более двух миллионов лет.
Изучение недавно открытой разрушающейся планеты с хвостом имеет большое значение для научного прогресса. Всего за время наблюдений было идентифицировано лишь три экзопланеты, демонстрирующие подобное «испарение»: Kepler-1520b, KOI-2700b и K2-22b. Эти объекты были обнаружены более десяти лет назад. К сожалению, их звезды отличаются низкой светимостью, что затрудняет проведение детальных исследований. Однако новая BD+05 4868 Ab обладает более благоприятным расположением. Кроме того, она испытывает интенсивное «кипение», и, анализируя ее хвост, ученые надеются получить сведения о составе ее мантии.
Астрономы не прекращают поиск подобных объектов. Разнообразие наблюдаемых хвостов указывает на то, что разрушающиеся планеты весьма отличаются друг от друга. Для формулирования общих выводов требуется значительно больше таких объектов в списке.