07.02.2022, 15:01
Даниил Сухинов
5,1 тыс

Обнаружен новый механизм формирования суперземель

❋ 3.5

Международная группа астрономов обнаружила две молодые экзопланеты класса мини-нептун с активно испаряющейся атмосферой. Предполагается, что в результате этого процесса могут формироваться каменистые планеты земного типа.

Внешний вид экзопланеты класса мини-нептун в представлении художника
Внешний вид экзопланеты класса мини-нептун в представлении художника / ©Wikimedia Commons / Автор: Caristania Fabricius

Мини-нептуны, или газовые карлики — класс экзопланет, напоминающих по строению Нептун нашей Солнечной системы, но уступающих ему по массе. Такие планеты имеют твердое каменистое ядро и толстую газовую оболочку, в основном состоящую из водорода и гелия.

В двух недавних исследованиях (1, 2), опубликованных в одном выпуске журнала The Astronomical Journal, международная группа ученых сообщает об обнаружении двух молодых мини-нептунов, теряющих свою атмосферу под воздействием родительских звезд. Процесс испарения атмосферы газовых карликов удалось зафиксировать, основываясь на данных гавайской обсерватории Кека (W. M. Keck Observatory) и космического телескопа «Хаббл» (Hubble Space Telescope).

«Большинство астрономов подозревали, что атмосфера молодых маленьких мини-нептунов должна испаряться, — говорит Майкл Чжан (Michael Zhang), ведущий автор обоих исследований, аспирант Калифорнийского технологического института. — Но до сих пор никому и никогда не удавалось поймать сам процесс испарения».

Прямое наблюдение испарения атмосфер газовых карликов подтверждает одну из теорий формирования суперземель. Согласно ей, если мини-нептун достаточно мал и находится достаточно близко к родительской звезде, ее рентгеновское и ультрафиолетовое излучение способно лишить экзопланету первичной атмосферы в течение сотен миллионов лет. В результате процесса испарения на месте газового карлика остается суперземля — каменистая планета земного типа со значительно меньшим радиусом. В теории такая суперземля может сохранить остатки атмосферы, подобной той, что есть на нашей Земле.

Помимо самого факта испарения, астрономы заметили одну интересную особенность: газ из атмосферы мини-нептуна TOI 560.01, совершающего оборот вокруг родительского оранжевого карлика всего за 6,4 дня, уходит преимущественно в сторону звезды. Будущие наблюдения за другими мини-нептунами должны показать, можно ли назвать случай TOI 560.01 правилом или скорее аномалией.

Анимация того, как может выглядеть превращение мини-нептуна TOI 560.01 в суперземлю / ©Adam Makarenko (Обсерватория Кека)

«Это было неожиданно, так как большинство моделей предсказывают, что газ должен течь по направлению от звезды, — отмечает профессор планетарных наук Калифорнийского технологического института Хизер Кнутсон (Heather Knutson), консультант Чжана и соавтор исследования. — Нам еще многое предстоит узнать о том, что действительно происходит с этими потоками газа».

Свои особенности были и в системе HD 63433, состоящей из желтого карлика и двух мини-нептунов — HD 63433b и HD 63433c. В работе четко показано, что атмосфера HD 63433c с радиусом в 2,67 раза больше земного активно испаряется. В то же время второй мини-нептун HD 63433b (меньше первого и находящийся ближе к родительской звезде), вероятно, уже потерял свою первичную атмосферу.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий