Наиболее яркие звезды могут «раздевать» небольшие газовые экзопланеты до каменных ядер

За последние 25 лет в нашей Галактике нашли тысячи экзопланет. Более 99% из них вращаются вокруг небольших звезд — от красных карликов до звезд чуть более массивных, чем Солнце. Лишь немногие из них обнаружили на орбите вокруг звезд спектрального класса A, таких как Сириус и Вега, наиболее горячих и от того самых ярких объектов на ночном небе. Как правило, их планеты превышают по размерам Юпитер.

Ученым из Калифорнийского университета в Беркли (США), наконец, удалось найти у звезды класса А планету размером с Нептун, получившую название HD 56414 b. Она была обнаружена миссией NASA TESS, когда проходила мимо своей звезды, заслоняя ее свет. Открытие, о котором рассказывается в статье The Astrophysical Journal Letters, объясняет, почему у самых горячих звезд редко находят небольшие планеты.

Радиус HD 56414 b в 3,7 раза превышает радиус Земли, период ее обращения составляет 29 дней, а расстояние до звезды в четыре раза меньше, чем между Землей и Солнцем. Сама звездная система очень молодая: ей всего 420 миллионов лет. HD 56414 b относится к классу горячих Нептунов. Эти экзопланеты размером с Уран или Нептун расположены близко к звездам, а их каменные ядра окружает плотная атмосфера, составляющая большую часть планеты.

Ученые пришли к выводу, что, если бы HD 56414 b вращалась совсем немного ближе к своей звезде, она бы быстро лишилась газа из-за излучения и превратилась в каменное ядро, которое было бы невозможно обнаружить. Открытие предполагает, что звезды класса А могут иметь многочисленные каменные ядра на близких орбитах, которые когда-то были горячими Нептунами, а теперь ждут своего открытия с помощью более чувствительных методов.

Другой вопрос, который волнует ученых, — то, как меняется атмосфера планеты с течением времени. Ответить на него могут помочь исследования планет, которые получают разное количество света разной длины волны. Так, планеты солнцеподобных звезд получают большое количество как рентгеновского, так и ультрафиолетового излучения. На планеты звезд класса А поступает гораздо больше ближнего ультрафиолетового, чем рентгеновского или экстремального ультрафиолетового излучения.

Дальнейшее изучение горячих Нептунов у звезд класса А расскажет о вкладе ближнего ультрафиолета в процесс фотоиспарения, при котором излучение ионизирует газ, заставляя его рассеиваться. Планеты размером с Юпитер меньше подвержены этому процессу, поскольку их ядра достаточно массивны, чтобы удерживать атмосферу.

Ученые смоделировали эффект, который звезда оказывает на HD 56414 b, и выяснили, что хотя атмосфера планеты будет медленно истощаться, она, вероятно, просуществует еще миллиард лет до того момента, как ее звезда коллапсирует, образуя сверхновую.