Астрономы открыли планету-океан TOI-1452 b, которая полностью покрыта водой
Международная группа исследователей объявила об открытии TOI-1452 b, экзопланеты, вращающейся вокруг одной из двух маленьких звезд в двойной системе, расположенной в созвездии Дракона на расстоянии около 100 световых лет от Земли.
Экзопланета больше по размеру и массе, чем Земля, и расположена на таком расстоянии от своей звезды, где ее температура будет подходящей (~ 52,8 °C), чтобы на поверхности присутствовала жидкая вода.
Астрономы считают, что это может быть «планета-океан», полностью покрытая толстым слоем воды, похожая на некоторые спутники Юпитера и Сатурна.
В статье, опубликованной сегодня, ученые описывают наблюдения с помощью телескопа TESS и других инструментов, которые прояснили природу и характеристики этой уникальной экзопланеты.
Звезда-хозяин TOI-1452 намного меньше нашего Солнца и является одной из двух звезд одинакового размера в двойной системе.
Две звезды вращаются вокруг друг друга и разделены небольшим расстоянием — 97 астрономических единиц, или примерно в два с половиной раза больше расстояния между Солнцем и Плутоном, — телескоп TESS видит их как единую светящуюся точку.
Но разрешение камеры PESTO, установленной на телескопе OMM достаточно высокое, чтобы различить два объекта, и изображения показали, что экзопланета действительно вращается вокруг TOI-1452, что было подтверждено последующими наблюдениями.
Чтобы определить массу планеты, исследователи наблюдали за системой с помощью прибора SPIRou, установленного на канадско-французском телескопе на Гавайях. Разработанный в основном в Канаде, SPIRou идеально подходит для изучения звезд малой массы, таких как TOI-1452, поскольку он работает в инфракрасном спектре, где эти звезды наиболее ярки.
Даже тогда потребовалось более 50 часов наблюдений, чтобы оценить массу планеты, которая, как считается, почти в пять раз превышает массу Земли.
TOI-1452 b — транзитная суперземля ( R p = 1,67 ± 0,07 R ⊕ ), находится на 11,1-дневной умеренной орбите ( T eq = 326 ± 7 K). Измеренная планетарная масса (4,8 ± 1,3 M ⊕ ) и предполагаемая объемная плотность позволяют предположить наличие каменистого ядра, окруженного богатой летучими веществами оболочкой. Масса и радиус TOI-1452b в сочетании с содержанием тугоплавких элементов (Fe, Mg и Si), измеренные SPIRou, согласуются с массовой долей ядра 18% ± 6% и массовой долей воды 22% (+21%, -13%).
Водный мир
Экзопланета TOI-1452 b, вероятно, каменистая, как Земля, но ее радиус, масса и плотность указывают на то, что мир сильно отличается от нашего.
Земля по сути очень сухая планета; хотя ее называют Голубой планетой, потому что около 70% ее поверхности покрыто океаном, вода на самом деле составляет лишь незначительную часть массы Земли — менее 1%.
На некоторых экзопланетах воды может быть гораздо больше. В последние годы астрономы идентифицировали и определили радиус и массу многих экзопланет с размерами между Землей и Нептуном.
Некоторые из этих планет имеют плотность, которую можно объяснить только в том случае, если большая часть их массы состоит из более легких материалов, чем те, которые составляют внутреннюю структуру Земли — таких как вода. Эти гипотетические миры были названы «планетами-океанами».
«TOI-1452 b — один из лучших кандидатов на роль планеты-океана, который мы нашли на сегодняшний день», — говорят астрономы.
«Ее радиус и масса предполагают гораздо более низкую плотность, чем можно было бы ожидать для планеты, которая в основном состоит из металла и камня, такой как Земля».
Анализ TOI-1452 b показывает, что вода может составлять от 20 до 30% ее массы, что соответствует пропорции некоторых естественных спутников в нашей Солнечной системе, таких как спутники Юпитера Ганимед и Каллисто и спутники Сатурна Титан и Энцелад.
Такая экзопланета, как TOI-1452 b, является идеальным кандидатом для дальнейшего наблюдения с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб.
Это одна из немногих известных планет с умеренным климатом, которые демонстрируют характеристики, соответствующие планетам-океанам.
Она находится достаточно близко к Земле, поэтому исследователи могут надеяться изучить ее атмосферу и проверить эту гипотезу. И, по счастливой случайности, она расположена в области неба, которую телескоп может наблюдать круглый год.
«Наблюдения с помощью телескопа Джеймс Уэбб будут необходимы для лучшего понимания TOI-1452 b», — говорят ученые.
«Как только мы сможем, мы забронируем время на Уэббе, чтобы понаблюдать за этим странным и прекрасным миром».
Исследование было опубликовано в The Astronomical Journal.