Телескоп TESS обнаружил горячий субнептун TOI-5734 b возле оранжевого карлика
Охота за экзопланетами, этими далекими мирами за пределами Солнечной системы, превратилась в одно из самых захватывающих направлений современной астрономии. Благодаря слаженной работе наземных и космических обсерваторий ученые ежемесячно пополняют каталоги новыми небесными телами, каждое из которых уникально по-своему. Последнее такое открытие, сделанное международной группой астрономов, привлекло внимание исследователей не только фактом обнаружения новой планеты, но и ее характеристиками, которые позволяют заглянуть в сложные процессы планетарной эволюции. Объектом изучения стала горячая экзопланета, классифицируемая как субнептун, получившая обозначение TOI-5734 b. Детали этого открытия были представлены в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.
Первые подозрения о том, что у звезды TOI-5734 может быть компаньон, возникли еще в 2022 году. Их зафиксировал космический телескоп TESS, предназначенный для поиска планет методом транзитной фотометрии, то есть по едва заметным регулярным колебаниям яркости звезды, когда планета проходит по ее диску. Однако этих данных недостаточно для полноценного подтверждения: кандидатом в экзопланеты может оказаться, например, двойная звезда или инструментальная ошибка.
Чтобы развеять сомнения, астрономы под руководством Симоне Филомено из Римской астрономической обсерватории провели дополнительные наблюдения с использованием высокоточного спектрографа HARPS-N. Этот инструмент, установленный на Национальном телескопе Галилео на Канарских островах, измеряет крошечные колебания самой звезды, вызванные гравитационным притяжением вращающейся вокруг нее планеты (метод лучевых скоростей). Комбинация данных трех секторов наблюдений TESS и последующих спектроскопических измерений HARPS-N позволила не только подтвердить планетарную природу сигнала, но и с высокой точностью определить основные параметры этой далекой системы.
Сама звезда TOI-5734, расположенная на расстоянии примерно 106 световых лет от нас, представляет собой относительно молодой и холодный оранжевый карлик спектрального класса K3-K4 V. Такие звезды меньше и тусклее нашего Солнца: радиус TOI-5734 составляет около 0,64 солнечного, а масса примерно 0,72 солнечной. Ее эффективная температура оценивается приблизительно в 4750 кельвинов. Оранжевые карлики представляют особый интерес для астрономов, так как они живут очень долго и стабильно, что потенциально может дать время для развития жизни на их планетах, хотя в данном случае говорить о зоне обитаемости не приходится.
Главный герой этого исследования планета TOI-5734 b вращается очень близко к своей материнской звезде. Полный оборот вокруг нее она совершает всего за 6,18 земных суток, находясь на расстоянии около 0,06 астрономической единицы (то есть примерно в 16 раз ближе, чем Земля к Солнцу).
Такая тесная близость неминуемо ведет к сильному нагреву: равновесная температура поверхности планеты оценивается в 688 кельвинов, что соответствует примерно 415 градусам Цельсия. Этого достаточно, чтобы классифицировать мир как «горячий».
По своим физическим размерам TOI-5734 b примерно в 2,1 раза больше Земли, а по массе превосходит нашу планету более чем в 9 раз. Такое сочетание параметров дает плотность, немного ниже земной, что автоматически помещает ее в категорию субнептунов, класса планет, не имеющих аналогов в нашей Солнечной системе.
Интересно, что найденные характеристики ставят TOI-5734 b на верхнюю границу так называемой «долины радиусов». Это загадочный разрыв в распределении экзопланет, наблюдаемый астрономами: существует множество планет с радиусами менее 1,5 и более 2,0 радиусов Земли, но в промежутке между ними планеты встречаются гораздо реже. TOI-5734 b, находящаяся на границе этого провала, может представлять собой ключ к пониманию того, почему такие разрывы возникают.
Анализируя плотность и массу, ученые строят гипотезы о внутреннем строении новооткрытого мира. Наиболее вероятный сценарий, которого придерживаются авторы открытия, предполагает, что TOI-5734 b это в основном каменистая планета, которая почти полностью лишилась своей первичной газовой атмосферы. Мощное излучение близкой звезды попросту «сдуло» легкие газы в космос.
Расчеты показывают, что этот процесс потери оболочки завершится в ближайшие 300 миллионов лет — по космическим меркам это сравнительно небольшой срок. Впрочем, ученые пока не могут полностью исключить и альтернативный сценарий, согласно которому планета может быть покрыта толстым слоем воды, то есть представлять собой горячий водный мир.
Наблюдая такие объекты, как TOI-5734 b, астрономы словно смотрят в прошлое. Есть основания полагать, что в начале своей истории эта планета была более крупной и находилась в другой области на диаграмме «масса-радиус». Она могла мигрировать в свое нынешнее положение, постепенно теряя внешние слои под действием звездного излучения и внутренних процессов. Таким образом, изучение TOI-5734 b это не просто пополнение каталога, а важный шаг к пониманию того, как формируются и эволюционируют планеты, теряя свои первичные атмосферы и превращаясь из газовых гигантов в каменистые суперземли.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
