Обнаружена экзопланета, испаряющаяся с рекордной скоростью

NASA опубликовало данные, полученные космическим телескопом «Хаббл», которые свидетельствуют об экзопланете размером с Нептун, чья атмосфера испаряется с рекордной скоростью.

Для астрономов долго оставался загадкой тот факт, что среди экзопланет у других звезд редко встречаются так называемые горячие нептуны — планеты размером с Нептун и с атмосферой, раскаленной до 926 градусов Цельсия. На близком расстоянии от звезды вращаются либо гиганты, похожие на Юпитер, либо суперземли, радиус которых не превышает полтора земного. Середина между этими крайностями — нептуноподобные планеты — существует только на отдалении. Новый горячий нептун GJ 3470b помог объяснить такую закономерность.

Версия ученых также основывается на одном из самых теплых нептунов — GJ 436b. Несколько лет назад они заметили, что эта планета теряет атмосферу из-за близкого контакта со звездой. Процесс не выглядел стремительным, в отличие от GJ 3470b. Обе планеты находятся на расстоянии шести миллионов километров от своих звезд (одна десятая расстояния между Меркурием и Солнцем), однако последняя теряет массу со скоростью в сто раз большей, чем первая.

Интенсивное излучение близких звезд нагревает атмосферу этих планет до точки, в которой она покидает гравитационное притяжение. Уходящий газ образует гигантское облако вокруг планет и испаряется в космос. В случае с GJ 3470b этот процесс может протекать быстрее из-за того, что ее плотность гораздо меньше, а потому и атмосфера гравитационно менее стабильна.

Другая причина заключается в возрасте звезд. GJ 3470b находится рядом с красным карликом, которому всего два миллиарда лет. В то время как звезде GJ 436b — от четырех до восьми миллиардов лет. Излучение молодой звезды в разы сильнее.

По оценкам астрономов, GJ 3470b потеряла 35 процентов вещества за все время существования. К таким выводам специалисты пришли, учитывая жизненный цикл звезды, чье излучение, сильное в «молодости», снижалось с годами. Если планета продолжит терять атмосферу с высокой скоростью, то уже через несколько миллиардов лет она превратится в мини-нептун (объект с плотной атмосферой).

Для исследования GJ 3470b сотрудники NASA использовали спектрограф телескопа «Хаббл» — он регистрировал ультрафиолетовое излучение водорода. В результате ученые наблюдали водородный «кокон», который отчетливо выделялся на фоне звезды в позиции перигелия (ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты).

Исследователи предполагают, что водород не единственный испаряющийся элемент. Они уже планируют настроить «Хаббл» для отслеживания более тяжелых элементов, чем водород и гелий. Для поиска «утечек» гелия также собираются использовать телескоп «Джеймс Уэбб», который таким образом сможет найти новые мини-нептуны.

Напомним, что запуск космического телескопа «Джеймс Уэбб» перенесли на 30 марта 2021 года по причине трудностей, возникших во время испытаний.