Изображение звезды LTT 9779, полученное при помощи инструмента NIRC2, установленного на телескопе Кека.
James S. Jenkins et al. / Nature Astronomy, 2020
Астрономы обнаружили первый ультрагорячий нептун, он находится очень близко к своей солнцеподобной звезде. Необычность открытия в том, что эта экзопланета попадает в «пустыню горячих нептунов», что не согласуется с моделями, которые предсказывают активную потерю атмосферы планеты за короткое время. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Примерно одна из двухсот солнцеподобных звезд обладает экзопланетой с ультракоротким орбитальным периодом, значение которого не превышает земные сутки. Все известные на сегодняшний день подобные экзопланеты представляют собой либо горячие юпитеры, либо скалистые объекты с массой менее двух масс Земли. Таким образом возникает «пустыня горячих нептунов» — наблюдаемое отсутствие нептуноподобных экзопланет с ультракороткими орбитальными периодами. Предполагается, что это может быть связано с неспособностью таких объектов эффективно удерживать водородно-гелиевую газовую оболочку в условиях мощных потоков излучения от родительской звезды.
Группа астрономов во главе с Джеймсом Дженкинсом (James S. Jenkins) из Чилийского университета сообщила об открытии первой экзопланеты типа «ультрагорячий нептун» в системе звезды LTT 9779, которая находится на расстоянии 260 световых лет от Солнца, имеет массу 1,02 массы Солнца и радиус 0,94 радиуса Солнца, а ее возраст оценивается в два миллиарда лет. Первоначально LTT 9779b была обнаружена космическим телескопом TESS, зарегистрировавшим события транзита экзопланеты по диску своей звезды, в дальнейшем открытие было подтверждено данными наблюдений телескопов обсерватории Кека, Межамериканской обсерватории Серро-Тололо, обсерватории Лас Кумбрес и системы NGTS (Next Generation Transit Survey).
Радиус новооткрытой экзопланеты составляет 4,6 радиуса Земли, а масса оценивается в 29 масс Земли, таким образом, средняя плотность планеты близка к плотности Нептуна. Предполагается, что она обладает газовой оболочкой, богатой гелием и водородом, масса которой составляет около девяти процентов массы планеты. LTT 9779b совершает один оборот вокруг своей звезды, двигаясь по круговой орбите, за 19 часов, а ее равновесная температура составляет около двух тысяч кельвинов. Все эти свойства помещают экзопланету в «пустыню горячих нептунов», что не согласуется с моделями, которые предсказывают фотоиспарение атмосфер подобных объектов за короткий срок. Возможно LTT 9779b зародилась как гораздо более крупная и менее плотная планета или мигрировала к звезде достаточно долго, поддерживая темпы потери атмосферы низкими, причем если начальная масса планеты была сравнимой с массой Юпитера, то фотоиспарение не может быть единственным механизмом, который ответственен за потерю большей части ее атмосферы. Дальнейшие наблюдения за системой должны помочь разобраться в ее происхождении.
Положение LTT 9779b на диаграммах «орбитальный период–масса» и «орбитальный период–радиус».
James S. Jenkins et al./Nature Astronomy (2020).
Положение LTT 9779b, других известных экзопланет и моделей их внутреннего строения на диаграмме «радиус–масса».
James S. Jenkins et al./Nature Astronomy (2020).
Ранее мы рассказывали о том, как в «пустыне нептунов» были найдены субнептун и голое ядро экзопланеты.
Александр Войтюк