Опасная близость: недавно открытые экзопланеты будут «проглочены» своими звездами

482

Астрономы из Института астрономии Гавайского университета (IfA) недавно обнаружили три экзопланеты, вращающиеся в опасной близости от звезд, приближающихся к концу своей жизни.

Из тысяч внесолнечных планет, обнаруженных до сих пор, эти три газовых гиганта, впервые обнаруженные миссией TESS (спутник для исследования транзитных экзопланет), имеют одни из самых коротких периодов обращения вокруг звезд. Одна из планет, TOI-2337b, будет поглощена своей звездой менее чем через 1 миллион лет, раньше, чем любая другая планета, известная в настоящее время.

«Эти открытия имеют решающее значение для понимания нового рубежа в исследованиях экзопланет: как планетарные системы развиваются с течением времени», — объяснил ведущий автор исследования Сэмюэл Грюнблатт. «Эти наблюдения открывают новые возможности для наблюдения за планетами, приближающимися к концу своей жизни, прежде чем их -хозяева поглотят их».

По оценкам исследователей, планеты имеют массу от 0,5 до 1,7 массы Юпитера, а размеры варьируются от немного меньше до более чем 1,6 размера Юпитера.

Они также охватывают широкий диапазон плотностей, от плотности пробки до плотности, в три раза превышающей плотность воды, что подразумевает большое разнообразие источников происхождения.

При этом астрономы говорят, что эти три планеты считаются лишь верхушкой айсберга.

«Мы рассчитываем найти от десятков до сотен таких эволюционировавших транзитных планетных систем с помощью TESS, предоставив новые подробности о том, как планеты взаимодействуют друг с другом, раздуваются и мигрируют вокруг звезд, в том числе таких, как наше Солнце», — сказал Ник Сондерс, соавтор исследования.

Ученые надеются, что эта «планетарная археология» поможет нам понять прошлое, настоящее и будущее планетных систем, приблизив нас на один шаг к ответу на вопрос: «Одиноки ли мы во Вселенной?»

Будущие наблюдения за одной из систем, TOI-4329, с помощью недавно запущенного космического телескопа могут выявить наличие воды или углекислого газа в атмосферах планет.

Если эти молекулы будут обнаружены, данные дадут ограничения на то, где образовались эти планеты, и какие взаимодействия должны были произойти, чтобы образовались планетарные орбиты, которые мы видим сегодня.

Текущие модели динамики планет предполагают, что планеты должны приближаться к своим звездам по спирали по мере того, как развиваются с течением времени, особенно в последние 10% жизни звезды.

Этот процесс также нагревает планеты, потенциально вызывая раздувание их атмосфер. Однако звездная также заставит планеты вокруг приблизиться друг к другу, увеличивая вероятность того, что некоторые из них столкнутся или даже дестабилизируют всю планетарную систему.

Большое разнообразие плотностей планет, обнаруженное в исследовании, предполагает, что эти планетарные системы сформировались в результате хаотических взаимодействий между планетами. Это также могло привести к непредсказуемым темпам нагрева и временным шкалам для этих планет, что дало им широкий диапазон плотностей, которые мы наблюдаем сегодня.

Непрерывный мониторинг этих систем с помощью телескопа NASA будет ограничивать скорость, с которой эти планеты вращаются по спирали к своим звездам-хозяевам. До сих пор ни в одной из систем не наблюдалось четкого сигнала о распаде орбиты, но более длительная базовая линия наблюдений с помощью расширенных миссий TESS обеспечит гораздо более жесткие ограничения на это, чем возможно в настоящее время, показывая, насколько сильно планетные системы подвержены влиянию звездной эволюции.

Источник: arXiv:2201.04140
Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии