Обнаружена «зефирная» экзопланета с очень низкой плотностью

Астрономы открыли планету, плотность которой сравнима с зефиром маршмелоу. По их словам, эта самая мягкая экзопланета из обнаруженных на сегодняшний день, вращается вокруг красного карлика. Научная статья вышла в Astronomical Journal, об открытии сообщили в Национальной оптико-инфракрасной исследовательской астрономической лаборатории (США).

Помимо того, что это мило, это также важно для науки. Открытие означает, что миры со значительной газовой оболочкой, вращающиеся вокруг бурных карликовых звезд могут существовать в принципе. Ранее астрономы подозревали, что красные карлики могут лишить любые близко вращающиеся планеты значительной части атмосфер. При этом атмосфера считается одной из ключевых характеристик, которые позволяют формироваться и процветать жизни на планете.

Красные карлики — самые многочисленные звезды Млечного Пути. Они маленькие, холодные и тусклые. Настолько тусклые, что ни одну из них нельзя увидеть невооруженным глазом, несмотря на то, что они составляют около 73% всех звезд нашей галактики.

Поскольку они маленькие, то менее горячие и горят медленнее, чем такие звезды, как наше Солнце, а это значит, что их продолжительность жизни значительно больше. Продолжительность жизни нашего Солнца оценивается примерно в 10 миллиардов лет. Предполагается, что красные карлики будут жить триллионы лет. Долголетие в сочетании с общим количеством означает, что жизнь, если она где-то и может быть, возникнет с большей вероятностью на планете, вращающейся вокруг такой звезды.

Но красные карлики тоже могут быть очень капризными. Они регулярно извергают в пространство вокруг себя мощные вспышки, которые могут облучить, стерилизовать и лишить атмосферы любые экзопланеты на близкой орбите. А так как эти звезды такие холодные, экзопланета должна находиться в пределах досягаемости вспышек, чтобы иметь температуру, благоприятную для жизни, какой мы ее знаем.

Однако открытие доказывает, что красный карлик сдувает атмосферу со своих экзопланет далеко не всегда. Новую экзопланету назвали TOI-3757b, она представляет собой газовый гигант, вращающийся вокруг красного карлика в созвездии Возничего, примерно в 580 световых годах от нас.

TOI-3757b была обнаружена с помощью космического телескопа TESS, который находит экзопланеты, замечая регулярные затемнения света звезды, вызванные прохождением планеты. По размеру заслоняемой области получилось, что TOI-3757b немного больше Юпитера.

Затем, чтобы узнать массу TOI-3757b, исследователи искали изменения в свете звезды, которые показывают гравитационное притяжение от экзопланеты. Поскольку гравитация связана с массой, исследование показало около 85 масс Земли. Юпитер, к слову, имеет массу около 318 масс Земли со средней плотностью 1,33 грамма на кубический сантиметр.

Выходит, что средняя плотность TOI-3757b составляет 0,27 грамма на кубический сантиметр. Это очень мягкая экзопланета — настолько, что непонятно, как могла сформироваться так близко к своей звезде: она совершает один оборот за 3,43 дня.

Авторы исследования считают, что здесь могут быть задействованы два фактора. Во-первых, газовые гиганты формируются со скальным ядром, вокруг которого скапливается газ, образуя плотную широкую атмосферу. Поскольку в этом красном карлике мало тяжелых элементов по сравнению с другими, возможно, каменное ядро формировалось немного медленнее, что задержало накопление газа и повлияло на плотность мира. Во-вторых, орбита кажется слегка овальной, а значит, ее расстояние до звезды меняется. Возможно, когда планета приближается, атмосфера нагревается и расширяется.

Другие астрономы предположили, что пухлые экзопланеты могут иметь системы колец, как у Сатурна. Но обнаружилось, что TOI-3757b находится слишком близко к своей звезде, чтобы поддерживать стабильные кольца.

«Наша цель теперь — найти как можно больше таких систем с планетами-гигантами, которые когда-то считались невозможными возле красных карликов», — говорит планетолог Шабхам Канодиа из Лаборатории Земли и планет Института Карнеги (США).

Ученые: кислород не может быть идеальным признаком жизни на других планетах

Самый тяжелый обнаруженный на экзопланетах металл дрейфует там в виде легких облаков