Как открыли планету-маршмэллоу
Группа астрономов из разных университетов мира обнаружила газовую планету-гигант, которая вращается вокруг звезды типа «красный карлик», расположенной на расстоянии 580 световых лет от Земли. Экзопланета (этим термином ученые называют любые планеты вне Солнечной системы), которая получила название TOI-3757 b, внешне напоминает Юпитер. Она обладает самой низкой плотностью из всех космических тел, когда-либо наблюдавшихся на орбите красных карликов — около 600 г/м3. Это означает, что экзопланета по плотности похожа на маршмеллоу. Если бы ее можно было поместить в ванну, то она бы плавала на воде.
Особенности красных карликов
Красные карлики — маленькие и относительно холодные звезды, довольно распространенные в нашей галактике. Они обычно отличаются небольшим размером и тусклостью. В своих ядрах они превращают водород в гелий через ядерный синтез. Несмотря на то, что такие звезды намного холоднее Солнца, из-за атомных реакций они чрезвычайно активны и запускают мощные вспышки газа, способные разрушить атмосферу любого небесного тела на их орбите. Эти вспышки теоретически делают космические окрестности красных карликов маловероятным местом для поиска экзопланет. Однако наличие TOI-3757 b опровергает это.
Гигантский спутник карлика
TOI-3757 b находится так близко к родительской звезде-карлику, что проходит ее орбиту всего за 3,5 земных дня. Это в 25 раз быстрее, чем ближайшая к Солнцу планета, Меркурий, делает полный оборот вокруг него. При этом TOI-3757 b немного больше Юпитера — самой крупной планеты Солнечной системы, диаметр которой составляет около 150 тыс. км. Шубхам Канодия, ведущий автор исследования и астроном из Института Карнеги в Вашингтоне, отмечает: TOI-3757 b — исключение из правила, по которому гигантские планеты крайне редко образуются вокруг красных карликов.
Почему появилась аномалия
Канодия и его коллеги уверены: то, что газовый гигант с низкой плотностью сформировался в таких неблагоприятных и экстремальных условиях — удивительный феномен. Они предполагают, что его сделали возможным два фактора.
Замедленное формирование
Первый фактор связан с тем, как формируются газовые гиганты. Массивные каменные ядра, примерно в десять раз превышающие массу Земли, быстро втягивают в себя большое количество окружающего газа и превращаются в планеты, подобные Юпитеру. Команда ученых считает, что в красном карлике, вокруг которого вращается TOI-3757 b, содержалось меньше тяжелых элементов. Это привело к тому, что из-за сложных химических реакций ядро экзопланеты формировалось медленнее. Это задержало прибавление объема газа, что сделало планету менее плотной.
Опасные сближения
Второй фактор — орбита TOI-3757 b имеет форму эллипса, поэтому периодически планета оказывается максимально близко к своей родительской звезде. Такие сближения приводят к чрезмерному нагреву планеты, что вызывает раздувание ее атмосферы — из-за жара в нее выбрасывается газ.