Ультракороткопериодические планеты — это маленькие миры, которые вращаются вокруг своих звезд по короткой орбите, завершая оборот — и один жаркий год — менее чем за 24 часа. Как эти планеты оказались в таких экстремальных условиях, остается одной из больших загадок для астрономов.
Недавно удалось обнаружить планету со сверхкоротким периодом обращения (USP), которая также является сверхлегкой. Планета получила название GJ 367 b, и она обращается вокруг своей звезды всего за восемь часов. Размеры экзопланеты сопоставимы с Марсом, что делает ее одной из самых легких планет, обнаруженных на сегодняшний день.
GJ 367 b вращается вокруг ближайшей звезды, находящейся на расстоянии 31 светового года от нашего Солнца, достаточно близко, чтобы исследователи могли определить свойства планеты, о которых, в случае с другими USP, оставалось только догадываться. Например, команда определила, что GJ 376 b — это скалистая планета, которая, вероятно, содержит твердое ядро из железа и никеля, подобное оному у Меркурия.
По оценкам ученых, из-за крайней близости к звезде GJ 376 b подвергается излучению в 500 раз превышающим Земное. В результате дневная сторона планеты нагревается до 1500 градусов по Цельсию. При таких экстремальных температурах любая атмосфера давно испарилась бы вместе с любыми признаками жизни, по крайней мере, в том виде, в каком мы ее знаем.
Но есть шанс, что у планеты есть обитаемые партнеры. Его звезда — красный карлик — тип звезд, на которых обычно находится несколько планет. Открытие GJ 367 b вокруг такой звезды указывает на возможность появления целой системы, что может помочь ученым понять происхождение GJ 376 b и других ультракороткопериодических планет.
Как нашли GJ 376 b?
Новая планета была открыта спутником NASA для исследования транзитных экзопланет (TESS), миссией под руководством Массачусетского технологического института. TESS следит за изменением яркости ближайших звезд на небе. Ученые просматривают данные TESS на предмет прохождения или периодических провалов в звездном свете, которые указывают на то, что планета пересекает и ненадолго блокирует свет звезды.
Примерно в течение месяца в 2019 году TESS картографировал участок южного неба, который включал в себя звезду GJ 376. Ученые из Массачусетского технологического института и других организаций проанализировали данные и обнаружили транзитный объект со сверхкороткой восьмичасовой орбитой. Они провели несколько тестов, чтобы убедиться, что сигнал не от "ложноположительного" источника, такого как затмевающая двойная звезда на переднем или заднем плане.
После подтверждения того, что объект действительно является ультракороткопериодической планетой, они затем более внимательно наблюдали за звездой планеты с помощью прибора High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher ( HARPS ), установленного на телескопе Европейской южной обсерватории в Чили.
На основе этих измерений они определили, что планета входит в число самых легких планет, обнаруженных на сегодняшний день, с радиусом 72 процента и массой 55 процентов, от Земной. Такие размеры указывают на то, что у планеты, вероятно, есть ядро, богатое железом. Затем исследователи сократили различные возможности внутреннего состава планеты и нашли сценарий, который лучше всего соответствовал данным, показывающим, что железное ядро, вероятно, составляет 86 процентов внутренней части планеты, подобно составу Меркурия.
Продолжая изучать GJ 367 b и его звезду, ученые надеются обнаружить сигналы других планет в системе. Свойства этих планет, такие как их расстояние и ориентация по орбите, могут дать ключ к разгадке того, как возникли GJ 367 b и другие сверхкороткопериодические планеты.
