Странные миры: 12 особенных экзопланет, открытых в 2023 году

1. Тяжелые элементы в атмосфере планеты-гиганта

Наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» подтвердили наличие тяжелых элементов — углерода и кислорода — в атмосфере далекой экзопланеты HD149026b. Планета более известна как Смертриос. Это открытие стало неожиданностью для астрономов, поскольку газовые гиганты нашей Солнечной системы, Юпитер и Сатурн, содержат в своих атмосферах преимущественно только водород и гелий. Общее правило таково: чем больше планета, тем меньше тяжелых элементов в ее атмосфере. Это открытие перевернуло идею с ног на голову.

2. Мир с длинным орбитальным периодом и низкой температурой поверхности

Спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет TESS добавил около 2000 миров в список экзопланет, однако одна конкретная планета, газовый гигант под названием TOI-4600c, оказалась очень необычной. Большинство обнаруженных экзопланет вращаются очень близко к своей родной звезде, однако TOI-4600c делает оборот за 482,82 дня или 16 земных месяцев. Это самый длинный год среди всех планет, открытых TESS. Газовый гигант имеет температуру поверхности -78℃.

3. Шесть вращающихся очень близко в идеальной математической гармонии субнептунов

Расположенная всего в 100 световых годах от Земли планетная система HD110067 необычна тем, что все шесть планет вращаются очень близко к своей родительской звезде — настолько близко, что все шесть могут поместиться на расстоянии между Меркурием и нашим Солнцем. Астрономы также полагают, что планетная система оставалась неизменной на протяжении более миллиарда лет, поскольку орбиты планет близки к идеальному математическому резонансу.

4. Массивная планета, вращающаяся вокруг крошечной звезды

Исследование бросило вызов представлениям планетологов: было обнаружено, что массивная экзопланета LHS 3154 b, которая в 13 раз массивнее Земли, вращается вокруг ультрахолодного карлика. Планета по размерам напоминает Нептун, при этом звезда в девять раз менее массивна, чем Солнце. Соотношение между планетой и родительской звездой, которые находятся на расстоянии 51 светового года друг от друга, в 100 раз превышает соотношение масс Земли и Солнца.

5. Астрономы сняли самое длинное видео путешествия экзопланеты

Используя данные за 17 лет, астрономы создали замедленное видео орбиты экзопланеты Beta Pictoris b. Данные были сжаты в 10-секундный видеоролик, на котором запечатлено 75% орбиты планеты вокруг ее родительской звезды, на прохождение которой уходит 23 земных года. Планета расположена в солнечной системе в 64 световых годах от Земли и имеет массу в 12 раз больше Юпитера.

6. Планеты системы TRAPPIST-1 напоминают Меркурий

Наблюдения с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что две внутренние планеты планетной системы TRAPPIST-1, скорее всего, не имеют атмосферы. TRAPPIST-1b, который немного массивнее Земли представляет собой голую скалу без атмосферы с температурой поверхности 232℃. Результаты были дополнены аналогичными для TRAPPIST-1c, следующей планеты в системе. Астрономы связывают отсутствие атмосферы на этих планетах с бурным характером их родной звезды.

7. Субнептун, окутанный дымкой, которому нет аналогов в нашей Солнечной системе

Мининептуны — это планеты, похожие и непохожие одновременно на газовые гиганты типа Урана и Нептуна и землеподобные планеты. С помощью «Джеймса Уэбба»  ученые-планетологи  обнаружили, что мининептун Gliese 1214 b окружен плотной дымкой или слоем облаков. Gliese 1214 b было трудно наблюдать из-за ее яркой отражающей атмосферы, но исследователи полагают, что планета, возможно, содержит большое количество водяного пара. Однако планета, расположенная на расстоянии 48 световых лет от нас, вращается очень близко к своей родной звезде, поэтому маловероятно, что на ее поверхности будут находиться жидкие океаны. В нашей Солнечной системе подобные мининептуны отсутствуют.

8. Металлические облака экзопланеты действуют как гигантское космическое зеркало

Астрономы идентифицировали экзопланету под названием LTT9779 b, которая отражает колоссальные 80% падающего на нее света. Для сравнения, Земля отражает всего 30%. Ультра-горячая планета, расположенная в 264 световых годах от Земли, обладает исключительной отражающей способностью из-за высокой доли металлов в атмосфере. Поскольку планета в пять раз шире Земли, она заслуживает титул «крупнейшего космического зеркала, когда-либо обнаруженного».

9. Планета, теряющая атмосферу

Астрономы наблюдали экзопланету, находящуюся примерно в 950 световых годах от Земли, которая взрывным образом теряет свою атмосферу из-за чрезвычайной близости к своей родной звезде. Планета HAT-P-32 b имеет массу около 68% массы Юпитера, но в два раза больше. HAT-P-32 находится всего в 3% расстояния между Землей и Солнцем, и совершает оборот по орбите за 2,2 земных дня. Эта близость означает, что газовый гигант поджаривается от своей родительской звезды — это «горячий Юпитер». Астрономы видели мощный газовый хвост из гелия, вытекающий из HAT-P-32 b.

10. Двойная звездная система, похожая на Татуин из «Звездных войн»

Хотя двойные звездные системы распространены в нашей галактике, не очень вероятно, что в этих системах есть планеты. Это связано с тем, что двойные звезды очень нестабильны — не дают своим планетам спокойно сформироваться. В 2023 году астрономы исследовали двойную систему TOI-1338, расположенную примерно в 1320 световых годах от Земли, и обнаружили там планету, вращающуюся вокруг обеих звезд. Пытаясь (безуспешно) измерить массу этой планеты, в этой системе открыли еще одну.

11. Атмосфера из испаренного камня

На планете, где температура достигает 2400℃, что достаточно жарко, чтобы испарять железо, идентифицировали 11 химических элементов. Оказалось, что атмосфера состоит из породообразующих элементов. Расположенная на расстоянии около 634 световых лет от нас экзопланета классифицируется как «сверхгорячий Юпитер». От своей звезды WASP-76 она находится на 1/12 расстояния Меркурия от Солнца (планета была открыта в 2022 году, а научная публикация вышла в 2023).

12. Восемь суперземель

С помощью данных TESS в 2023 году ученые определили восемь новых суперземель. Шесть из них попадают в класс «краеугольных планет». Астрономы особенно интересуются этими суперземлями, поскольку они представляют собой загадку: нехватку планет от 1,5 до 2 земных радиусов . Исследование поможет пролить свет на загадку, почему их мало в галактике.

Conor Feehly, Space.com