Сегодня, в процессе утреннего почухивания кота, у меня в голове возник такой вопрос: насколько большой может быть скалистая экзопланета? То есть планета земного типа, имеющая каменистую поверхность? Согласитесь, на этот очень важный для всего человечества вопрос непременно нужно найти ответ. И очень срочно!😀
В Солнечной системе самая большая скалистая планета – это Земля. Тут все ясно. Но возле других, далеких звезд все может быть по другому. К настоящему времени астрономы обнаружили кучу всяких разных экзопланет. Мы все знакомы с такими терминами как «суперземля» и «горячий юпитер». В первом случае речь идет о планетах, которые имеют массу в 5-10 масс Земли. Это скалистые миры. Во втором – об экзопланетах, которые близки по массе Юпитеру, или превышают ее. И это, как правило, газовые гиганты. Но есть ли в космосе огромные скалистые экзопланеты? Есть. Это так называемые «мегаземли». Ярким примером такого мира можно назвать экзопланету K2-56b. Ее масса в 16 раз превышает массу нашей планеты. А радиус в 2,2 раза больше, чем у Земли!
Гигантская скалистая экзопланета
Однако эта скалистая экзопланета просто фантик от карамельки по сравнению с экзопланетой TOI-849b. Она весит всего в два раза меньше Сатурна. А если точнее – она в 41 раз тяжелее Земли. И в 3,5 раза больше ее по радиусу. То есть этот каменистый мир имеет размер… Нептуна!
TOI-849b была обнаружена космическим телескопом НАСА TESS с использованием метода транзита. Применение подобной методики позволило ученым узнать размер этой экзопланеты. Но, кроме того, она была обнаружена еще и методом лучевых скоростей. За это можно поблагодарить спектрограф HARPS 3,6-метрового телескопа ESO из обсерватории Ла-Силья (Чили). Таким образом, помимо радиуса, ученые узнали и массу объекта. Это позволило им рассчитать его плотность. И, следовательно, приблизительный состав. Расчёты показали, что средняя плотность TOI-849b составляет 5,5 грамма на кубический сантиметр. То есть она почти такая же, как у Земли. Это означает, что TOI-849b – это скалистая экзопланета. И состоит она преимущественно из горных пород и металлов.
Ад и Пакистан
TOI-849b находится в 730 световых годах от Земли. И это не очень комфортный мир. Он расположен всего в 2,3 миллиона километров от своей звезды. Которая похожа, кстати, на наше Солнце. Время, за которое эта скалистая экзопланета совершает один оборот вокруг звезды – всего 18,4 часа. TOI-849b почти наверняка приливно заблокирована. И ее дневное полушарие должно быть просто раскалено. Ученые рассчитали, что температура на дневной стороне экзопланеты должна составлять не менее 1500 градусов Цельсия! Но и это еще не все. Кроме адской температуры, здесь есть и еще один нюанс. Ускорение свободного падения у поверхности TOI-849b составляет 3,4 g. Для сравнения – у Юпитера это значение составляет 2,6 g.
С такой близкой к своей звезде орбитой TOI-849b, несомненно, относится к избранному клубу экзопланет типа USP (Ultra Short Period, ультракороткий период). Однако нужно отметить тот факт, что на самом деле астрономы нашли очень мало каменистых миров размером с Нептун так близко к своим звездам. Фактически, TOI-849b – это лишь вторая открытая скалистая экзопланета из группы USP. Но почему? Давайте попробуем порассуждать.
Вероятнее всего «горячие юпитеры» формировались не слишком близко к своим звездам. Они, возможно, мигрировали вглубь своих звездных систем, на свои нынешние орбиты, через какое-то время. Каменистая планета, которая в период своего формирования смогла вырасти до размеров Нептуна, по идее должна была накопить, используя свою мощную гравитацию, много летучих соединений. И стать газовым гигантом. То есть классическим «горячим юпитером». Однако в случае с ТОИ-849b этого не произошло.
Отдай мне свои оболочки!
Поэтому появилась гипотеза, что TOI-849b – это мир, газовые внешние слои которого были оторваны гравитацией звезды. Или просто улетели в космос после какой-то гигантской по мощности звездной вспышки. Но как тогда быть с «горячими юпитерами»? Ведь их водородно-гелиевые оболочки прекрасно себя чувствуют и остаются стабильными в течение, по крайне мере, десятилетий. Несмотря на высокие температуры. Загадка.
В общем понятно, что скалистая экзопланета TOI-849b бросает вызов современным моделям формирования планет. И поэтому астрономы объяснили ее существование процессом, описанным в предыдущем абзаце. Они заявили, что обсуждаемый нами сегодня объект вовсе не планета. А некое «планетное ядро». То есть то, что останется от Юпитера, если с него удалить весь водород, гелий и другие летучие соединения. Такие, как вода, аммиак или метан.
Интересно, что миссия НАСА «Юнона» показала, что у Юпитера нет большого четко очерченного скалистого ядра. А есть некое «нечеткое ядро». Поэтому, если бы мы могли оторвать и утащить в темноту космоса его внешние слои, мы бы не получили TOI-849b…
Да, друзья мои. Поиск экзопланет – весьма занимательная штука. Ведь мы снова открыли мир, которого не должно существовать!