Поиск
x
Спецпроект «Россия без мусора»
Космос

Обнаружена планета с чрезвычайно низкой плотностью

National Geographic Россия
19 января 2021
00000.png
Фото: NASA
Она составляет всего 0,13 грамма на кубический сантиметр.

Планета, обозначаемая как WASP-107b, вращается вокруг оранжевой карликовой звезды на расстоянии около 211 световых лет от Земли. Она уже была известна как одна из экзопланет с самой низкой плотностью, когда о ее открытии было объявлено в 2017 году. Но новый анализ показал, что ее плотность еще ниже, чем считалось ранее. 

Это означает, что ее ядро ​​намного менее массивно, чем предполагалось изначально, и это открытие существенно для нашего понимания формирования экзопланет. 

«В этой работе рассматриваются самые основы того, как планеты-гиганты могут формироваться и расти. Это является конкретным доказательством того, что массивная аккреция газовой оболочки может быть запущена для ядер, которые намного менее массивны, чем считалось ранее», — Бьорн Беннеке, соавтор исследования из Монреальского университета.

Такие планеты с низкой плотностью очень редки и необычны. Они размером с газовые гиганты, но их плотность намного, намного ниже. Ученые даже называют WASP-107b «пухлой» или «пушистой». Экзопланета лишь немного меньше Юпитера, но ее масса составляет меньше 10 процентов от массы Юпитера, в результате чего плотность составляет всего 0,13 грамма на кубический сантиметр.

Экзопланета находится в опасной близости от своей звезды с орбитальным периодом в 5,7 дней. В результате этого температура ее поверхности составляет 462 °C, а атмосфера быстро испаряется.

Новое исследование под руководством Кэролайн Пюле из Монреальского университета позволило уточнить массу WASP-107b, используя четырехлетние наблюдения, проведенные в обсерватории Кека. Ученые получили данные, замерив гравитационное влияние планеты на звезду. 

Исследователи выяснили, что твердое ядро экзопланеты всего лишь в 4,6 раза массивнее земного. Это означает, что более 85 процентов массы экзопланеты содержится в ее атмосфере. Само по себе это не так уж и странно; считается, что ядро ​​Юпитера составляет от 5 до 15 процентов массы планеты. Но Юпитер в целом массивнее, а это означает, что массивнее и его ядро. 

«Как могла образоваться планета с такой низкой плотностью? И как она удерживала свой огромный слой газа от утечки, особенно учитывая близость планеты к своей звезде? Это побудило нас провести тщательный анализ, чтобы определить историю ее формирования», — Кэролайн Пюле.

До сих пор наше понимание образования газовых гигантов основывалось главным образом на тех, которые легче всего изучить: Сатурне и Юпитере. У обеих планет массивные ядра, в 10 раз превышающие массу Земли, поэтому астрономы считали, что именно массивное ядро ​​служит предпосылкой для образования газовых гигантов. Оно обеспечивает массу, необходимую для запуска неконтролируемой аккреции и быстрого накопления как можно большего количества газа и пыли.

Но в системе WASP-107 есть подсказки, указывающие на возможный маршрут формирования экзопланеты. Ее масса ядра могла быть такой же как у Юпитера и Сатурна, но дело в том, что экзопланета испаряется, и это намекает на то, что ей было намного труднее сформироваться на ее нынешней близкой орбите.

Помимо прочего, астрономы обнаружили в системе WASP-107 еще одну планету — WASP-107c. Она находится намного дальше от звезды — на орбите периодичностью 1088 дней. Ее орбита крайне эксцентрична, то есть имеет овальную форму, что предполагает гравитационное взаимодействие с WASP-107b.

«Для WASP-107b наиболее вероятным сценарием является то, что планета образовалась далеко от звезды, где газ в диске достаточно холодный, чтобы газовая аккреция могла происходить очень быстро. Позже планета смогла переместиться в свое текущее положение либо за счет взаимодействия с диском, либо с другими планетами в системе», — Ива Ли, соавтор исследования из Университета Макгилла.

Команда полагает, что именно взаимодействие с WASP-107c могло отбросить «пухлую» экзопланету ближе к своей звезде. Ученые планируют продолжить наблюдения за WASP-107b с более чувствительными приборами, чтобы разгадать эту тайну.

«Экзопланеты, подобные WASP-107b, не имеющие аналогов в нашей Солнечной системе, позволяют нам лучше понять механизмы формирования планет в целом и возникающее в результате разнообразие экзопланет. Это побуждает нас изучить их более подробно», — заключила Пюле.

рекомендации
Карта, Россия

Весь мир на стене: интерьерные эко-карты из дерева от мастерской Cut WooD

Ноутбук, компьютер

ASUS ZenBook Duo 14 в руках художницы. Рассказывает Антония Лев

Информация

5 проверенных способов предотвратить заболевание простудой