Астрономія
Астрономія

Біля червоного карлика знайшли субнептун з рекордно витягнутою орбітою

Використовуючи транзитний метод дослідження зірок швейцарські астрономи відкрили нову екзопланету, яка обертається навколо червоного карлика. Планета виявилась субнептуном з рекордно витягнутою орбітою – її ексцентриситет найбільший серед відомих екзопланет. Як повідомляють вчені в Astronomy & Astrophysics, причиною цього міг стати прихований у системі газовий гігант.

Mark Garlick

Mark Garlick

Яку знайшли планету?

Група вчених на чолі з Ніколем Шанче(Nicole Schanche) з Бернського університету, що у Швейцарії, повідомили про відкриття екзопланети TOI-2257 b, що знаходиться на відстані 188 світових років від Землі. Вони визначили, що планета має період обертання 35,19 доби та радіус в 2,2 раза більший за земний, що робить її планетою типу субнептун. TOI-2257 b обертається навколо зірки червоного карлика, який за масою не перевищує 0,33 маси Сонця, а його радіус складає 0,31 сонячного.

Планети такого типу біля подібних невеликих і холодних зірок дають таким телескопам як TESS, які працюють з транзитним методом, можливість отримати найбільше інформації. Проходження великої планети на тлі меншої зорі дає змогу зафіксувати її розміри і щільність, а отже і зробити висновки про атмосферу планети і її склад.

Зображення батьківської зорі планети, TOI-2257, отримане TESS. N. Schanche et al. / Astronomy&Astrophysics, 2022

Зображення батьківської зорі планети, TOI-2257, отримане TESS. N. Schanche et al. / Astronomy&Astrophysics, 2022

Відтак знайдений субнептун допоможе покращити класифікацію подібних екзопланет та наше розуміння їхньої еволюції, адже таких зручних для дослідження об'єктів у астрономів не так багато.

Чим ця планета цікава?

Детальний аналіз TOI-2257 b показав — за радіусом і щільністю вона нагадує крижаного або газового гіганта, а от ексцентриситет виявився безпрецедентним — e~0,5 є рекордним значенням для планет біля червоних карликів.

Ексцентриситет, тобто витягнутість орбіти, її «еліптичність», може розповісти деякі деталі з минулого планет. Зокрема вважається, що самостійно, ще на етапі свого формування, гравітаційно взаємодіючи з іншими протопланетами, а також залежно від умов накопичення своєї маси, планета може набути ексцентриситету, не більшого за 0,3. Тобто або масивніші протопланети спричинять більші ексцентриситети і нахили осі меншим майбутнім планетам поруч, або газового диска зорі не вистачить, щоб планета могла сформувати собі щільне ядро і залишитися на близькій до своєї зірки орбіті.

Вищі ж значення цього параметра вимагають динамічної еволюції системи. Тому таке відхилення від кругової орбіти, як у TOI-2257 b, ймовірно, спричинене прихованим в системі газовим гігантом, який в минулому міг гравітаційно вплинути на планету.

На діаграмі показано ексцентриситети відомих планет, які обертаються навколо червоних карликів, відносно їхніх періодів обертання. TOI-2257 b позначена жирною синьою лінією. N. Schanche et al. / Astronomy&Astrophysics, 2022

На діаграмі показано ексцентриситети відомих планет, які обертаються навколо червоних карликів, відносно їхніх періодів обертання. TOI-2257 b позначена жирною синьою лінією. N. Schanche et al. / Astronomy&Astrophysics, 2022

Вчені зазначають, що виявлення такої масивної планети буде складним, але можливим для приладів високої роздільної здатності. Тому підтвердити або спростувати цю думку допоможуть майбутні дослідження, тим паче що знайдений субнептун зі своїми характеристиками є рідкісним представником серед подібних об'єктів.

Ефективну температуру TOI-2257 b оцінили в 256 кельвінів, що дає планеті змогу втримувати на своїй поверхні воду, а відтак потрапити у список з 20 відомих на сьогодні подібних субнептунів. Розвинутися життю в умовах такого тиску і температури не вдасться, однак воно можливе у хмарах чи на супутниках. Тож TOI-2257 b є одним з кандидатів на дослідження телескопом імені Джеймса Вебба, який нещодавно відправився у космос.

Це не перший субнептун, про який розповідала nauka.ua. Наприклад, TOI-269 b, ексцентриситет якого склав 0,425 при тому, що рік на планеті триває менш ніж десять днів. Також субнептуни вдавалося знаходити і біля молодих зірок, а згідно моделювання, різниця між субнептуном і суперземлею стає очевидною вже на пізніх етапах еволюції планети, де планети з невеликими ядрами просто не зможуть наростити собі газову оболонку.


Фото в анонсі: Mark Garlick