J. McCormac et al. / MNRAS, 2020
Астрономы обнаружили
экзопланету NGTS-10b из класса горячих юпитеров. Она делает один оборот
вокруг родной звезды за 18 часов, то есть год на ней длится короче, чем сутки
на Земле. Это рекордно малый период для горячих юпитеров, из-за чего планета
должна разрушиться в течение пары десятков миллионов лет. Система является
хорошим кандидатом для наблюдений приливных взаимодействий на телескопах
следующего поколения, таких как «Джеймс Уэбб», пишут авторы в журнале Monthly
Notices of the Royal Astronomical Society.
На данный момент открыто
несколько тысяч экзопланет. Пока
что наиболее результативным способом поиска таких объектов является транзитный
метод, то есть поиск небольших периодических изменений блеска звезды при прохождении
по ее диску планеты — так удалось открыть свыше четырех тысяч объектов.
Самый простой для
регистрации таким методом тип экзопланет – это горячие юпитеры, то есть газовые
гиганты с массами от 0,1 до 13 юпитерианских, находящиеся на близких орбитах (период
не более 10 дней), из-за чего они должны очень сильно разогреваться. Такие тела
вызывают достаточно сильные колебания блеска благодаря своему большому
физическому размеру, а параметры орбиты приводят к часто повторяющимся затмениям.
В связи с этим 84
процента обнаруженных с поверхности Земли экзопланет относятся к горячим
юпитерам. Однако среди них очень мало тел со сверхкороткими периодами менее 1 дня: среди почти
четырехсот объектов лишь шесть обладают такими параметрами. Планеты на столь
коротких орбитах представляют собой идеальные объекты для детального изучения интенсивных
взаимодействий со светилом, а также для определения точного химического состава
атмосферы.
Джеймс Маккормак (James
McCormac) из Уорикского университета в Великобритании и его коллеги обнаружили горячий
юпитер NGTS-10b с рекордно малым на данный момент периодом обращения — 0,7668944
дня, то есть 18,4 часа. При столь короткой орбите экзопланета должна находиться
примерно на расстоянии двух радиусов от родительской звезды, что в 27 раз ближе,
чем Меркурий к Солнцу.
Открытие было сделано в
рамках обзора Next-Generation Transit Survey (NGTS), который проводится при
помощи 12 20-сантиметровых телескопов в Чили. Множество инструментов позволяет NGTS
наблюдать сразу сто квадратных градусов неба, то есть пример сто тысяч звезд
классов K и M, для которых оптимизировано используемое
оборудование. Также авторы использовали дополнительные данные, полученные космическим
аппаратом TESS, а также более крупным 1,2- и 3,6-метровыми наземными телескопами.
Скорее всего, экзопланета
NGTS-10b находится в приливном захвате звезды, то есть обращена к светилу
всегда одной стороной из-за синхронизации периода вращения вокруг собственной
оси с орбитальным периодом. В таком случае температура внешних слоев должна
достигать тысячи градусов по Цельсию, так как центральная звезда класса K5 хоть и меньше Солнца на
30 процентов, но температура ее поверхности ниже всего примерно на 1400
градусов.
Благодаря многократным наблюдениям
затмений в системе астрономам удалось с высокой точностью определить параметры NGTS-10b:
она примерно в 2,16 раз тяжелее Юпитера и в 1,2 раза больше его по радиусу. По
оценкам ученых, если данная экзопланета активно взаимодействует со звездой и
находится в процессе приближения к ней, то ее период обращения может
уменьшиться примерно на семь секунд в течение следующих десяти лет, а примерно
через 38 миллионов лет она должна быть разрушена. Проверка этого предсказания
может стать важной информацией для понимания эволюции подобных планет-гигантов,
которые, как сейчас считается, образуются на окраинах систем и лишь
впоследствии мигрируют ближе к центрам.
Ранее астрономы впервые нашли калий в атмосфере горячего юпитера, открыли экстремально черную планету и выяснили, что магнитные поля горячих юпитеров в 10 раз сильнее предсказаний теории.
Тимур Кешелава