Найдена экстремальная Суб-Земля GJ 367 b: один год на этой планете равен восьми земным часам

Ультракороткопериодические планеты — это маленькие компактные миры, которые вращаются вокруг своих звезд на очень близком расстоянии, завершая свой оборот по орбите — и соответственно один свой год — менее чем за 24 часа. Как эти планеты оказались в таких экстремальных конфигурациях, до сих пор остается загадкой для ученых.

Теперь астрономы обнаружили планету со сверхкоротким периодом времени (USP), которая также является совсем небольшой. Планета получила название GJ 367 b, и она обращается вокруг своей звезды всего за восемь часов. Эта планета размером примерно с Марс и вдвое меньше Земли по массе, что делает ее одной из самых малых планет, обнаруженных на сегодняшний день.

Суб-Земля GJ 367 b вращается вокруг звезды, находящейся на расстоянии 31 светового года от Солнца, достаточно близко, чтобы исследователи могли определить свойства планеты, которые были невозможны для ранее обнаруженных USP.

Например, ученые определили, что GJ 376 b — это скалистая планета, которая, вероятно, содержит твердое ядро ​​из железа и никеля, которое подобно ядру Меркурия.

По оценкам астрономов, из-за крайней близости к звезде GJ 376 b получает в 500 раз больше излучения, чем Земля получает от Солнца. В результате дневная сторона планеты нагревается до 1500 градусов по Цельсию — там плавится железо и горные породы.

При таких экстремальных температурах любая существенная атмосфера давно испарилась бы вместе с любыми признаками жизни, по крайней мере, в том виде, в каком мы ее знаем.

Но есть шанс, что у планеты могут быть обитаемые соседи. Ее звезда — красный карлик или М-карлик — это тип звезд, у которых обычно находится несколько планет.

Открытие GJ 367 b возле такой звезды указывает на возможность наличия большего количества планет в этой системе, что может помочь ученым понять происхождение GJ 376 b и других ультракороткопериодических планет.

«Для звезд этого класса обитаемая зона будет находиться где-то между двух-трехнедельной орбитой», — говорят исследователи. «Поскольку звезда находится так близко к нам и она такая яркая, у нас есть хорошие шансы увидеть и другие планеты в этой системе».

Транзитные тесты

Новая планета была открыта спутником NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), миссией под руководством Массачусетского технологического института. TESS следит за изменением яркости ближайших звезд на небе. Ученые просматривают данные TESS на предмет прохождения или периодических провалов в звездном свете, которые указывают на то, что планета пересекает и ненадолго блокирует свет звезды.

Примерно в течение месяца в 2019 году TESS фиксировал участок южного неба, на котором была звезда GJ 376. Ученые проанализировали данные и обнаружили транзитный объект со сверхкороткой восьмичасовой орбитой. Они провели несколько тестов, чтобы убедиться, что сигнал идет не от «ложноположительного» источника, такого как затмевающая двойная звезда на переднем или заднем плане.

Убедившись, что объект действительно является ультракороткопериодической планетой, они затем более пристально наблюдали за звездой планеты с помощью прибора High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), установленного на телескопе Европейской южной обсерватории в Чили.

На основе этих измерений они определили, что планета входит в число самых легких планет, обнаруженных на сегодняшний день, с радиусом 72 процента и массой 55 процентов от радиуса и массы Земли. Такие размеры указывают на то, что у планеты, вероятно, есть ядро, богатое железом.

Затем исследователи сократили различные возможности внутреннего строения планеты и нашли сценарий, который лучше всего соответствовал данным, показывающим, что железное ядро, вероятно, составляет 86 процентов внутреннего пространства планеты, подобно составу Меркурия.

Продолжая изучать GJ 367 b и ее звезду, ученые надеются обнаружить сигналы других планет в системе. Свойства этих планет, такие как их расстояние и ориентация по орбите, могут дать ключ к разгадке того, как возникли GJ 367 b и другие сверхкороткопериодические планеты.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.