Благодаря данным со спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) международная группа астрономов идентифицировала четыре экзопланеты, миры за пределами нашей Солнечной системы, вращающиеся вокруг пары связанных молодых звезд, называемых TOI 2076 и TOI 1807.
Эти миры могут дать ученым представление о малоизученной стадии планетарной эволюции. Планеты в обеих системах находятся в переходной, или юношеской, фазе своего жизненного цикла. В Astronomical Journal была опубликована статья с описанием первых результатов изучения небесных тел.
TOI 2076 и TOI 1807 находятся на расстоянии более 130 световых лет от нас, а расстояние между ними составляет около 30 световых лет, что соответствует расположению звезд в северных созвездиях Boötes и Canes Venatici соответственно. Обе звезды относятся к K-типу, карликовые звезды более оранжевого цвета, чем наше Солнце, и имеют возраст около 200 миллионов лет, или менее 5% возраста Солнца. В 2017 году, используя данные спутника Gaia Европейского космического агентства, ученые показали, что звезды движутся в космосе в одном направлении.
Астрономы думают, что звезды слишком далеко друг от друга, чтобы вращаться вокруг друг друга, но их общее движение предполагает, что они связаны, рождены из одного облака газа.
И TOI 2076, и TOI 1807 испытывают звездные вспышки, которые намного более энергичны и происходят гораздо чаще, чем те, которые производятся нашим собственным Солнцем. Звезды сейчас производят, примерно, в 10 раз больше ультрафиолетового света, чем когда они достигнут возраста Солнца. Поскольку наша звезда демонстрировала похожее поведение на аналогичном этапе жизни, наблюдаемые объекты могут дать нам возможность взглянуть на ранние условия в солнечной системе.
TESS отслеживает большие участки неба почти месяц. Этот большой обзор позволяет спутнику находить экзопланеты, измеряя небольшие провалы звездной яркости, возникающие, когда планета пересекает свою звезду или проходит мимо нее.
Планеты рядом с TOI 2076 были обнаружены не сразу. Первые данные, указывающие на их существование, были получены еще несколько лет назад (при первом обзоре). После долгих исследований команде астрономов удалось найти три мини-Нептуна, мира, размер которых находится между диаметрами Земли и Нептуна, вращающихся вокруг звезды. Самая внутренняя планета TOI 2076 b примерно в три раза больше Земли и делает оборот вокруг своей звезды каждые 10 дней. Внешние миры TOI 2076 c и d в четыре раза больше Земли, их орбиты превышают 17 дней.
В TOI 1807 есть только одна известная планета, TOI 1807 b, которая примерно в два раза больше Земли и обращается вокруг звезды всего за 13 часов. Экзопланеты с такими короткими орбитами встречаются редко. TOI 1807 b — это самый молодой из обнаруженных на сегодняшний день экземпляров одной из так называемых ультракороткопериодических планет.
В настоящее время ученые работают над измерением массы планет, но вмешательство гиперактивных молодых звезд может усложнить задачу. Согласно теоретическим моделям, планеты изначально имеют толстую атмосферу, оставшуюся после их образования в виде дисков из газа и пыли вокруг молодых звезд. В некоторых случаях планеты теряют свою первоначальную атмосферу из-за звездного излучения, оставляя после себя скалистые ядра. В некоторых из этих миров вторичные атмосферы развиваются в результате планетарных процессов, таких как вулканическая активность.
Возраст систем TOI 2076 и TOI 1807 предполагает, что их планеты могут находиться где-то в середине этой атмосферной эволюции. TOI 2076 b получает от своей звезды в 400 раз больше ультрафиолетового излучения, чем Земля от Солнца, а TOI 1807 b получает примерно в 22 000 раз больше.
Команда особенно заинтересована в TOI 1807 b, потому что это планета со сверхкоротким периодом обращения. Теоретические модели предполагают, что мирам должно быть трудно формироваться так близко к своим звездам, но они могут формироваться дальше, а затем мигрировать внутрь. Поскольку он должен был сформироваться и мигрировать всего за 200 миллионов лет, TOI 1807 b поможет ученым глубже понять жизненные циклы этих типов планет. Если у нее нет очень толстой атмосферы, и ее масса состоит в основном из горных пород, близость планеты к своей звезде потенциально может означать, что ее поверхность покрыта океанами или озерами расплавленной лавы.
