Газ из атмосферы планеты GJ 3470b испаряется со скоростью
в 100 раз быстрее, чем на ранее открытой планете аналогичного
размера – GJ 436b, говорится в
сообщении Университета Джона Хопкинса (США). Открытие помогает
астрономам больше узнать о том, как развиваются планеты.
Результаты исследования опубликованы в
журнале Astronomy & Astrophysics.
Скорость и расстояние, на котором планеты вращаются вокруг
пылающих звезд, могут определять судьбу каждой планеты – долго ли
ей суждено быть частью своей звездной системы или же она вскоре
испарится в «темное кладбище» вселенной. По второму сценарию
развивается жизнь планеты GJ 3470b – планеты среднего размера,
примерно с Нептун, которая находится на расстоянии 96 световых
лет от Земли. По оценкам ученых, она уже потеряла около 35% своей
общей массы – и всего через несколько миллиардов лет этот
показатель может вырасти до 50%.
Космический телескоп «Хаббл» обнаружил, что экзопланета GJ 3470b потеряла значительно большую массу и что ее экзосфера была намного меньше, чем у первой изученной экзопланеты – GJ 436b. Причин две. Во-первых, у GJ 3470b плотность меньше. Во-вторых, ее атмосфера получает более сильный радиационный «удар» от звезды-хозяина. Звезде, вокруг которой вращается GJ 436b, – от 4 до 8 миллиардов лет, а звезде, в системе которой находится GJ 3470b, всего 2 миллиарда лет. Молодая звезда активнее и мощнее, и поэтому она быстрее «нагревает» атмосферу планеты.
«Мы начинаем лучше понимать, как формируются планеты и какие свойства влияют на их общий состав, – подчеркнул Дэвид Синг, профессор из Университета Джона Хопкинса. – Наша цель в этом исследовании и всеобъемлющей программе PanCET состоит в том, чтобы в общих чертах взглянуть на атмосферу этих планет и определить, как каждая планета подвергается влиянию собственной среды. Сравнивая разные планеты, мы можем начать составлять более общую картину того, как они развиваться».
Такие планеты, как «суперземли» и «горячие Юпитеры», движутся по орбите, расположенной близко звезде, и, следовательно, становятся более горячими, в результате чего газ в наружном слое атмосферы испаряется. В то время как эти большие экзопланеты размером с Юпитер и маленькие – как Земля – встречаются часто, экзопланеты среднего размера – с Нептун (примерно в четыре раза больше Земли) – встречаются редко. Исследователи выдвигают гипотезу, что «Нептуны» лишаются своей атмосферы и в конечном итоге становятся меньшими планетами. Наблюдать за процессом постепенного затухания – как и за любыми другими процессами на подобной планете – очень сложно. Их можно изучать только в ультрафиолетовом свете, что ограничивает исследователей изучением ближайших звезд, находящихся на расстоянии не более 150 световых лет от Земли, которые не скрыты межзвездным материалом. GJ 3470b находится на расстоянии 96 световых лет и вращается вокруг красной карликовой звезды в созвездии Рака.
В настоящее время планеты, которые состоят в основном из водорода и гелия, можно изучать только путем отслеживания водорода в ультрафиолетовом свете. Заглядывая вперед, Синг и его команда надеются обнаружить больше экзопланет, отыскивая гелий в инфракрасном свете, что расширит диапазон поиска. Используя «Хаббл», а также его последователя – космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» (который будет более чувствителен к гелию) – и новый инструмент под названием Carmenes, ученые смогут точно отслеживать траекторию атомов гелия и расширить карту своих поисков отдаленных планет.
[Изображение: NASA, ESA, AND D. PLAYER/STSCI]
