Астрономы впервые обнаружили обнажённое ядро планеты-гиганта

Планета TOI 849b раскалена из-за своей близости к звезде.

Планета TOI 849b раскалена из-за своей близости к звезде.
Иллюстрация ESA, C. Carreau.

Недавно открытая планета очень близка к своему солнцу.

Недавно открытая планета очень близка к своему солнцу.
Иллюстрация ESO/L. Calcada.

Планета TOI 849b раскалена из-за своей близости к звезде.
Недавно открытая планета очень близка к своему солнцу.

Недавно открытый мир TOI-849b оказался ядром экзопланеты-гиганта, лишённым внешних оболочек. Открытие поможет учёным заглянуть буквально в самое сердце больших планет.

Подробности – в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Человечество ещё очень многого не знает о том, как планеты устроены внутри. Даже Земля, которая у нас буквально под ногами, регулярно преподносит сюрпризы. О внутреннем строении гигантов вроде Юпитера и Сатурна известно ещё меньше. Что уж говорить об экзопланетах, обращающихся вокруг далёких звёзд.

И вот астрономы открыли объект, который, похоже, позволит заглянуть планетам-гигантам в самое сердце. Он называется TOI-849b.

Эта экзопланета была открыта орбитальным телескопом TESS. Она находится в 730 световых годах от Земли и обращается вокруг звезды, похожей на Солнце. Она так близка к светилу, что "год" на ней длится всего 18 земных часов. По расчётам экспертов, поверхность TOI-849b раскалена более чем до 1500 градусов Цельсия. Это выше температуры плавления стали (но для экзопланет это, впрочем, далеко не рекорд).

Задействовав сеть телескопов NGTS, астрономы не только подтвердили существование планеты, но и измерили её диаметр. Оказалось, что по габаритам TOI-849b близка к Нептуну.

Между тем миры такого размера обычно не встречаются так близко к звёздам. Этот диапазон расстояний не зря называется пустыней горячих нептунов (или просто пустыней нептунов).

Дело в том, что значительную часть массы Нептуна (и, как предполагается, его "собратьев" из систем других звёзд) составляет жидкость и газ. А в пустыне нептунов так жарко, что они будут быстро улетучиваться. В отличие от горячих юпитеров, нептуны не настолько массивны, чтобы удержать испаряющееся вещество своей гравитацией.

Недавно открытая планета очень близка к своему солнцу.

Чтобы изучить загадочную планету подробнее, исследователи пронаблюдали её методом лучевых скоростей, позволяющим вычислить массу небесного тела.

Результат удивил учёных. Мир размером с Нептун оказался более чем вдвое массивнее своего собрата в Солнечной системе. По плотности (от 4,4 до 5,9 грамма на кубический сантиметр) он аналогичен Земле (плотность нашей планеты – 5,5 грамма на кубический сантиметр). При этом он тяжелее земного шара в 36–42 раза!

"TOI 849b – самая массивная обнаруженная планета, по плотности подобная Земле", – констатирует первый автор статьи Дэвид Армстронг (David Armstrong) из Уорвиксого университета.

Как же могло образоваться подобное чудо?

Специалисты склоняются к мысли, что это ядро планеты-гиганта размером с Юпитер, утратившей внешние слои. Вероятно, значительная их часть просто испарилась под безжалостным светом местного солнца.

Но, по расчётам экспертов, само по себе это не могло "раздеть" планету до ядра. Возможно, свой вклад внесла и гравитация звезды, создающая разрушительные приливные силы. Наконец, не исключён сценарий столкновения с другой планетой.

"Это первый случай, когда мы обнаружили неповреждённое обнажённое ядро ​​газового гиганта, обращающееся вокруг звезды", – утверждает Армстронг.

Впрочем, есть и другой вариант. Возможно, что TOI-849b буквально таким родился. Может быть, ему не хватило материала для того, чтобы сформировать толстую газовую оболочку (например, потому что это был "поздний ребёнок", и вещество в протопланетном диске уже подходило к концу).

О формировании планет мы знаем далеко не всё, так что такой сценарий нельзя сбрасывать со счетов. Однако версия с катастрофой, обнажившей ядро планеты-гиганта, кажется авторам более убедительной.

Если она верна, то человечество впервые имеет возможность изучить "внутренний мир" такого небесного тела. Например, определить его химический состав.

Учитывая огромную температуру TOI 849b, этот объект наверняка постепенно испаряется. Это значит, что он окружён атмосферой, состоящей из улетучивающихся веществ. Если пронаблюдать лучи звезды, просвечивающие эту газовую оболочку, можно определить её состав. Правда, такие наблюдения – дело будущего.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали об осколке ядра планеты, обращающемся вокруг мёртвой звезды, и о планах искать такие ядра с помощью радиотелескопов.