Впервые за двадцатилетнюю историю изучения экзопланет одна из них была подробно изучена по своему рентгеновскому, а не видимому излучению. Огромная планета, похожая по массе и атмосфере на наш Юпитер, находится в планетной системе звезды HD 189733, расположенной в 63 световых годах от Земли.
Наблюдениями занималась международная команда астрономов, работающая с Космической рентгеновской обсерваторией "Чандра" (NASA's Chandra X-ray Observatory) и Космическим рентгеновским телескопом XMM-Newton.
"Тысячи кандидатов в экзопланеты, проходящие по диску звезды, были обнаружены благодаря наблюдениям в видимом свете. Наконец-то нам удалось исследовать одного из них в рентгеновском диапазоне. Это очень важно, поскольку этот способ обеспечивает нас большей информацией о свойствах экзопланеты", — говорит ведущий автор исследования Катя Поппенхегер (Katja Poppenhaeger) из Гарвард-Смитсонского центра астрофизики.
Она и её коллеги успели понаблюдать за шестью прохождениями горячего юпитера по диску его родительской звезды с помощью "Чандры", а XMM-Newton следил за одним транзитом.
Экзопланета с кодовым названием HD 189733b представляет собой газовый гигант, расположенный на близкой к его родительской звезде орбите: он в 30 раз ближе к ней, чем Земля к Солнцу. Один полный оборот вокруг звезды планета совершает за 2,2 земных дня.
Добавим, что HD 189733b — ближайший к Земле горячий юпитер, а значит, он является главной мишенью изучения астрономами самого распространённого в нашей галактике вида экзопланет (по крайней мере, из тех, что нам удалось обнаружить).
Учёные уже успели изучить атмосферу газового гиганта в видимом диапазоне с помощью космической обсерватории "Кеплер". Орбитальный телескоп "Хаббл" помог астрономам понять, что голубой оттенок HD 189733b обусловлен содержащимися в её атмосфере частицами силиката.
Астрономы также изучили толщину атмосферы близкой экзопланеты. Когда она проходила по диску звезды, то интенсивность рентгеновского излучения падала втрое быстрее, чем интенсивность падения излучения видимого света.
"Это означает, что атмосфера планеты HD 189733b прозрачна для видимого излучения, но не проницаема для рентгеновских лучей", — поясняет соавтор исследования Йюрген Шмитт (Jurgen Schmitt) из Гамбургской обсерватории. Правда, эти предположения ещё предстоит проверить.
Учёные также исследовали взаимодействие экзопланеты и её родительской звезды. На протяжении приблизительно десяти лет им было известно, что ультрафиолетовое и рентгеновское излучение звезды понемногу испаряет атмосферу планеты. По подсчётам астрономов, HD 189733b теряет от 100 до 600 миллионов килограммов из массы атмосферы ежесекундно. То есть, её толстая атмосфера истончается на 25-65% быстрее, чем в случае, если бы она была тоньше.
"Широкие слои атмосферы HD 189733b делают её более привлекательной целью для высокоэнергетического излучения, в результате происходит большее испарение", — поясняет другой автор исследования Скотт Уок (Scott Wolk) из Гарвард-Смитсонского центра астрофизики.
Астрономы обнаружили и изучили и другую интересную особенность светила HD 189733. Как выяснилось, у него есть "сестра" — вторая звезда этой системы, красный карлик. Её впервые удалось обнаружить именно с помощью телескопа "Чандра" в рентгеновском диапазоне. Несмотря на то, что оба светила образовались почти одновременно, "основная" звезда выглядит на 3-3,5 миллиарда лет моложе. Об этом говорит высокая скорость её вращения, высокий уровень магнитной активности, а также тот факт, что в рентгеновском диапазоне она в 30 раз ярче, чем сестра.
"Звезда HD 189733 не выглядит на свой возраст, и то, что вокруг неё обращается газовый гигант, может быть хорошим объяснением феномену. Вероятно, он повышает её магнитную активность и скорость вращения, из-за чего звезда ведёт себя как молодуха", — пояснила Поппенхегер в пресс-релизе.
О результатах работы Поппенхегер и её коллег можно будет почитать в издании Astrophysical Journal уже в августе, а пока статья учёных доступна на сайте препринтов arXiv.org.
Также по теме:
Голубой экзопланету делают не океаны, а кремний
Обнаружена экзопланета, на которой идёт силикатный снег
Рентген Вселенной
Учёные открыли самую быстровращающуюся звезду
Американские астрономы предложили ловить рентген при помощи липкой ленты
