Статья опубликована в этот четверг (27) в журнале Астрономический журнал описывает открытие, сделанное космическим телескопом НАСА Хаббл об одной из самых молодых планетных систем, когда-либо наблюдаемых.
Возраст звезды AU Microscopii (AU Mic), расположенной всего в 32 световых годах от Земли, составляет менее 100 миллионов лет (маленькая доля возраста нашего Солнца, которому 4,6 миллиарда лет).
AU Mic b, самая внутренняя планета в этой системе, имеет период обращения 8,46 дня и находится менее чем в 10 миллионах километров от своей родительской звезды. Для сравнения, это составляет около 10% расстояния между Меркурием и Солнцем.
Молодой мир, раздутый и газообразный и почти в четыре раза превышающий диаметр Земли, вращается вокруг красного карлика так близко, что испытывает последовательный поток высвобождаемой им энергии, который обычно испаряет его водородную атмосферу.
Наблюдения Хаббла заинтриговали группу исследователей
Однако во время орбиты, наблюдаемой Хабблом, планета, похоже, не теряла никакого материала. Полтора года спустя обсерватория зафиксировала еще одну петлю AU Mic b вокруг родительской звезды, на этот раз обнаружив явные признаки потери атмосферы.
Согласно заявлению НАСА, эта крайняя изменчивость между орбитами поразила астрономов. «Мы никогда не видели, чтобы за такой короткий период времени выход из атмосферы переходил от совершенно незаметного к очень заметному, когда планета проходит перед своей звездой», — сказал исследователь Кейли Рокклифф из Дартмутского колледжа, США. «Мы действительно ожидали чего-то очень предсказуемого, повторяемого. Но это оказалось странным. Когда я впервые увидел это, я подумал: «Этого не может быть».
Она была не менее заинтригована, когда увидела, как атмосфера AU Mic b раздувается перед планетой, как фара на мчащемся поезде. «Это откровенно странное наблюдение является чем-то вроде стресс-теста для моделирования и физики эволюции планет. Это наблюдение действительно круто, потому что мы можем исследовать это взаимодействие между звездой и планетой, которое действительно находится в самом экстремальном состоянии».
Экзопланета AU Mic b была обнаружена космическими телескопами Spitzer и TESS (Transiting Exoplanet Research Satellite) НАСА в 2020 году. Она была обнаружена с использованием метода транзита, когда телескопы обнаруживают небольшое падение яркости звезды, когда планета пересекает перед ним.
Может ли экзопланета AU Mic b питать жизнь?
Красные карлики, такие как AU Mic, являются самыми многочисленными звездами Млечного Пути. Следовательно, они должны содержать большую часть планет нашей галактики.
Но могут ли планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, таких как AU Mic b, быть пригодными для жизни? Главным препятствием для этого является то, что у молодых красных карликов происходят сильные звездные взрывы, извергающие радиацию. Период высокой активности длится намного дольше, чем у звезд, подобных нашему Солнцу.
Эти взрывы подпитываются интенсивными магнитными полями, которые связаны с изменчивыми движениями звездной атмосферы. Когда запутанность становится слишком интенсивной, поля разрушаются и снова соединяются, высвобождая огромное количество энергии, которая в 100-1000 раз мощнее, чем вспышки на нашем Солнце.
Как отмечает НАСА, это похоже на фейерверк из проливных ветров, вспышек и рентгеновских лучей. «Это создает действительно неограниченную и, откровенно говоря, жуткую среду звездного ветра, которая влияет на атмосферу планеты», — сказал Рокклифф.
В этих жарких условиях планеты, формирующиеся в первые 100 миллионов лет после рождения звезды, должны испытать наибольший выброс атмосферы. Это может привести к полному разрушению вашей атмосферы.
«Мы хотим выяснить, какие типы планет могут выжить в этих условиях. Как они наконец будут выглядеть, когда звезда осядет? И будут ли в конце концов какие-то шансы на обитаемость, или они просто окажутся выгоревшими планетами?» — сказал Рокклифф. «Потеряют ли они в конечном итоге большую часть своей атмосферы и станут ли их уцелевшие ядра суперземлями? Мы действительно не знаем, как выглядят эти окончательные композиты, потому что в нашей Солнечной системе нет ничего подобного».
Хотя яркость AU Mic не позволяет Хабблу видеть AU Mic b напрямую, телескоп может измерять изменения видимой яркости звезды, вызванные испарением водорода с планеты и затемнением звездного света, когда он проходит через хозяина.
Читать далее:
Невиданные ранее изменения атмосферного потока экзопланеты AU Mic b могут указывать на быструю и экстремальную изменчивость вспышек красного карлика. По словам Рокклиффа, существует большая изменчивость, потому что у звезды много изменчивых силовых линий магнитного поля. Одно из возможных объяснений отсутствия водорода во время одного из транзитов планеты состоит в том, что мощный звездный взрыв, наблюдавшийся семью часами ранее, мог фотоионизировать выходящий газ до такой степени, что он стал прозрачным для света и, следовательно, необнаружимым.
Другое объяснение состоит в том, что звездный ветер сам формирует планетарное истечение, делая его наблюдаемым в одно время и ненаблюдаемым в другое, даже заставляя часть истечения «икать» перед самой планетой. Это предсказывается в некоторых математических моделях, но это первый вид наблюдательных доказательств того, что это происходит и в такой крайней степени, говорят исследователи.
Последующие наблюдения Хабблом большего количества транзитов Mic b должны дать дополнительные сведения о странной изменчивости звезды и планеты, дальнейшую проверку научных моделей экзопланетного побега и атмосферной эволюции.
Вы смотрели новые видео на YouTube цифрового взгляда? Подписывайтесь на канал!