Ученые объяснили превращение экзопланет в сверхгигантов

Из более чем 3000 экзопланет, известных нам сегодня, самой многочисленной группой остаются «горячие юпитеры». При массе, зачастую превышающей массу Юпитера, они находятся гораздо ближе него к своим звездам, ближе, чем наш Меркурий. Это делает их не только большими, но и по-настоящему горячими. При такой массе, размерах и близости к звездам неудивительно, что наблюдать «горячие юпитеры» проще, чем другие экзопланеты. Но ученые до сих пор не могут объяснить, как же эти газовые гиганты становятся столь большими.

Новую версию выдвигает статья, опубликованная в The Astronomical Journal. Принстонский астрофизик Джоэль Хартман (Joel Hartman) и его коллеги работали с автоматизированной сетью телескопов проекта HATNet, ведя наблюдения за парой особенно больших и раскаленных «горячих юпитеров». HAT-P-65b и HAT-P-66b находятся в 2700 и 3000 световых годах от нас соответственно. При этом орбита обеих планет вдесятеро меньше, чем орбита Меркурия, так что они совершают полный оборот вокруг своих звезд всего лишь за 2,6 и 3 наших дня.

Однако размеры обеих экзопланет оказались неожиданно велики. При массе HAT-P-65b примерно в половину массы Юпитера он больше его в 1,9 раза, а весящий около 0,8 массы Юпитера гигант HAT-P-66b имеет размеры, в 1,6 раза превышающие юпитерианские. По словам Хартмана, это куда больше того, что предсказывают современные модели образования планет, которые дают цифры максимум в 1,5 Юпитера. Однако ученые обратили внимание не на сами планеты, а на их материнские звезды.

Обе они не слишком отличаются от Солнца, имея примерно те же размеры и массы около 1,2–1,3 солнечных. Обе отличаются приличным возрастом и прошли около 80 процентов эволюции в рамках главной последовательности. На этом этапе звезды усиливают излучение – этот процесс должен набирать силу по мере их приближения к смерти. Усиление радиации дополнительно нагревает близкие газовые гиганты и заставляет их «раздуваться» до размеров куда больших, чем можно было бы ожидать.

Ученые замечают, что их работа может иметь значение далеко за пределами темы «горячих юпитеров». Она указывает на то огромное влияние, которое оказывают эволюция и состояние звезды на состояние и эволюцию ее планет. И если мы хотим лучше понимать планеты, надо обязательно действовать «с оглядкой» на звезды.