Астрономія
Астрономія

Ультракороткоперіодична планета заволоділа величезним залізним ядром

Астрономи відшукали подібну Землі за розмірами планету, 86 відсотків якої займає залізне ядро. Свій транзит навколо батьківської зорі червоного карлика вона здійснює менш ніж за вісім годин. Планету назвали GJ 367b і віднесли до класу субземель, враховуючи невелику масу. Однак з огляду на розміри ядра, вона радше нагадує Юпітер, повідомляють автори статті, опублікованої у Science.

NASA / ESA / G. Bacon (STScI)

NASA / ESA / G. Bacon (STScI)

Яку знайшли планету?

Міжнародна група астрономів придивилася до знахідки космічного телескопа TESS ще 2019 року — екзопланети, яка обертається навколо зорі червоного карлика. Причому обертається всього за 7,7 години, що робить її цікавою ціллю для астрономів — планетою з ультракоротким періодом, тобто на не надто привабливій для планетоутворення відстані. На нововідкриту екзопланету GJ 367b на відстані у 9,41 парсека від нас вирішили подивитися з точки зору спектрографа HARPS, встановленого на телескопі Європейської південної обсерваторії, що у Чилі.

Так методом радіальних швидкостей вдалося встановити: GJ 367b не набагато менша за Землю, але набагато легша за неї, а отже є субземлею. Її радіус становить 0,7 радіуса Землі, а маса — всього половину земної. Звідси випливає і головна особливість планети — її насипна щільність (bulk density) складає 8,106 грама на кубічний сантиметр, що майже як щільність заліза і вказує, що залізне ядро займає не менш як 86 відсотків планети. Тому єдина модель, яка підходить для GJ 367b — модель будови Меркурія, розмір ядра якого за передбаченнями складає приблизно 81 відсоток. Температуру на планеті оцінили в 1 745 кельвінів, чого вистачить, щоб будь-яка первинна атмосфера випарувалася, а силікати почали плавитися. Наближеність до своєї зорі призводить до того, що кількість випромінювання з неї перевищує аналогічний потік на Землі у 576 разів.

Чим вона цікава?

Батьківською зорею для GJ 367b став червоний карлик спектрального класу М — холодна зірка температурою у 3519 кельвінів. Це найпоширеніший тип зірок у Всесвіті, а їхній розмір і маса складають не більш як 60 відсотків від сонячного. Маса і радіус GJ 367 складають всього 0,4 сонячних, а світність не перевищує 0,02 світності Сонця. Вважається, що біля червоних карликів обертається принаймні дві планети, менші за чотири радіуси Землі, та періодом обертання меншим за сто днів. Та і самі по собі М-карлики є ідеальними зорями для пошуку екзопланет як транзитним методом, так і методом радіальних швидкостей.

Точні радіуси і маси екзопланет з таким коротким періодом обертання навколо своїх зірок допомагає астрономам обмежувати теорії утворення і еволюції планет. До таких планет відносять такі, що не перевищують двох земних радіусів за розміром і рік на яких триває не більше земної доби. І досі астрономи не визначилися із моделями їхнього формування: чи утворилися вони з газопилового диска своїх зірок, чи мігрували до них у ході еволюції системи.

GJ 367b схожа на дві інші екзопланети з високою часткою вмісту заліза у складі — K2-229b та K2-141b. Використовуючи нейромережі, астрономи припустили, що за величезним залізним ядром криється десять відсотків або водяного льоду, або газова оболонка з гелію і водню. А решта — силікатна мантія, що знову ж таки, дуже нагадує Меркурій.

Вперше ультракороткоперіодичні планети ми побачили наприкінці 2000-х років і сьогодні знаємо їх більше сотні. Однак розмір і масу нам відомо лише для чотирьох з них і про описані характеристики двох останніх ми нещодавно розповідали.


Фото в анонсі: NASA / ESA / G. Bacon (STScI)