TOI-1227b: Планета под смертоносным рентгеновским лучом

В бескрайних просторах космоса, где гравитация диктует законы движения, а звезды определяют судьбы планет, разворачиваются драмы, сравнимые с древними мифами. Одни миры спокойно вращаются в зоне обитаемости, другие — медленно угасают в ледяной пустоте, а третьи, словно обреченные герои, стремительно разрушаются под смертоносным излучением своих светил. TOI-1227b — одна из таких планет.

Этот газовый гигант, размером с Юпитер, но в пять раз легче, обречен на стремительное разрушение. Он вращается опасно близко к своей звезде — красному карлику, чье рентгеновское излучение буквально сдирает с него атмосферу. Ученые подсчитали: каждую секунду планета теряет миллион тонн вещества, а через миллиард лет от нее останется лишь небольшое ядро.

TOI-1227b — младенец по космическим меркам. Ей всего восемь миллионов лет, что делает ее одной из самых молодых экзопланет, обнаруженных транзитным методом. Она вращается вокруг звезды TOI-1227 — тусклого красного карлика (или М-карлика), расположенного в 330 световых годах от Земли. Несмотря на кажущуюся слабость, такие звезды — настоящие монстры в рентгеновском диапазоне.

Из-за полностью конвективных недр М-карлики генерируют мощные магнитные поля, порождающие частые и разрушительные вспышки. TOI-1227b находится так близко к своей звезде, что получает колоссальные дозы жесткого излучения. По словам Аттилы Варги, ведущего автора исследования, «атмосфера планеты просто не может выдержать такой бомбардировки».

Как звезда убивает свою планету?

Рентгеновское излучение разрушает TOI-1227b несколькими путями:

• Ионизация и нагрев — высокоэнергетические фотоны выбивают электроны из молекул, разогревая атмосферу до тысяч градусов. Это заставляет ее расширяться, ослабляя гравитационную связь с планетой.
• Фотодиссоциация — излучение расщепляет молекулы воды на водород и кислород. Легкий водород улетучивается в космос, лишая планету одного из ключевых элементов.
• Усиленный звездный ветер — разогретая плазма звезды сдувает остатки атмосферы, ускоряя потерю массы.

Согласно расчетам, TOI-1227b теряет около одной земной атмосферы каждые 200 лет. Для астрономии это невероятно быстрый процесс — обычно подобные изменения занимают миллионы лет.

TOI-1227b — не просто очередная экзопланета. Ее изучение помогает понять, почему во Вселенной так мало планет среднего размера (1,5–2 радиуса Земли). Ученые предполагают, что многие из них когда-то были больше, но потеряли массу из-за фотоиспарения — того самого процесса, который сейчас убивает TOI-1227b.

Кроме того, эта система — уникальная лаборатория для исследования ранних этапов эволюции планет. «Близкая и молодая транзитная система TOI-1227 — ключевой ориентир для понимания того, как экзопланеты формируются и разрушаются у красных карликов», — заключают авторы исследования.

Будущее TOI-1227b

Если текущие темпы потери массы сохранятся, через миллиард лет от планеты останется лишь небольшое плотное ядро. Но даже этот срок может быть завышен: если звезда усилит активность, разрушение ускорится.

«Будущее этой молодой планеты не выглядит многообещающим, — говорит соавтор исследования Александр Бинкс. — Она может уменьшиться до десятой части своего нынешнего размера и потерять более 10% массы».

TOI-1227b — напоминание о том, что в космосе существуют жестокие и необратимые процессы. Но именно такие катастрофы помогают ученым раскрыть тайны эволюции планет и, возможно, понять, какие миры во Вселенной действительно способны выжить.