На основании результатов наблюдений, HD-207496b демонстрирует стремительную потерю газовой оболочки, что приводит к изменению ее классификации как экзопланеты. Этот процесс разрушения атмосферы может являться причиной недостатка малоразмерных планет, наблюдаемого в нашей Галактике.
В настоящее время зафиксировано множество экзопланет, отличающихся разнообразием размеров и характеристик — от небольших каменистых тел, уступающих Земле по диаметру, до газовых гигантов, значительно превышающих Юпитер. При этом, в диапазоне от полутора до двух радиусов Земли — между каменистыми планетами, схожими с нашей, и мини-Нептунами, окруженными плотной атмосферой, — наблюдается заметный недостаток. Обнаружить такие планеты крайне сложно, что побуждает астрономов говорить о «провале среди планет малого радиуса» и искать причины этого загадке.
Согласно одной из гипотез, это может быть обусловлено недостаточной способностью этих небесных тел удерживать плотную атмосферу. Потоки частиц и излучения от расположенной поблизости звезды приводят к ускоренной эрозии газовой оболочки, что приводит к быстрому уменьшению размеров этих миров и их трансформации в небольшие суперземли. Подтверждением этой гипотезы стали и недавние наблюдения, выполненные международной группой астрономов под руководством Сусаны Баррос из португальского Университета Порто. Их исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics и уже доступна в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.
Для анализа ученые использовали данные, полученные с космического телескопа TESS, предназначенного для поиска экзопланет. Обнаруженные им потенциальные планеты обычно требуют подтверждения с помощью дополнительных наблюдений, и в данном случае для этого был задействован 3,6-метровый телескоп HARPS Европейской южной обсерватории. В то время как TESS регистрирует транзиты – кратковременные затемнения звезд, возникающие, когда планеты проходят между ними и Землей, – телескоп HARPS способен фиксировать даже незначительные изменения в положении звезды. Это позволяет более точно определить массу планеты, ответственной за эти изменения.
Астрономов в первую очередь заинтересовала система оранжевого карлика HD-207496, находящегося на расстоянии 138 световых лет от Земли. С помощью телескопа TESS в этой системе была обнаружена экзопланета, параметры которой, такие как размер и орбита, соответствуют описанному «провалу». HD-207496b совершает полный оборот вокруг своей звезды за 6,44 суток, а ее радиус превышает радиус Земли в 2,25 раза. Данные, полученные в результате наблюдений HARPS, позволили определить массу планеты, которая оказалась в 6,1 раза больше массы Земли. На основе этих данных можно легко вычислить среднюю плотность HD-207496b, которая составила 3,27 грамма на кубический сантиметр — это значительно меньше, чем плотность нашей планеты (5,51 грамма на кубический сантиметр). Это позволяет сделать вывод о том, что водные и/или газовые оболочки формируют гораздо большую часть экзопланеты по сравнению с Землей.
Согласно результатам моделирования, атмосфера экзопланеты HD-207496b, состоящая из гелия и водорода, не способна сохранять стабильность в данных условиях. Под воздействием близкой звезды она полностью испарится примерно через 500 миллионов лет. Возраст звезды HD-207496 соответствует указанному сроку. HD-207496b, возможно, находится в процессе такого изменения, однако более вероятно, что она уже лишилась атмосферы и теперь окружена «оголенным» океаном воды.