Астрономы обнаружили экзопланеты, которые должны были погибнуть при расширении своих звезд

Как и Солнце, большинство звезд излучают свет и тепло благодаря термоядерному синтезу, в ходе которого водород в их недрах превращается в гелий. Когда запасы водорода в ядре истощаются, звезды со временем значительно увеличиваются в размерах и превращаются в красных гигантов. Их объем может возрасти в сотни тысяч и даже миллионы раз.

Близлежащие планеты в таком случае оказываются под угрозой уничтожения. Они могут быть поглощены расширяющейся атмосферой звезды или постепенно приближаться к ней под действием приливных сил, пока в конечном итоге не упадут на звезду. 

Однако ученые обнаружили три экзопланеты, которые, по всей видимости, пережили стадию эволюции своих звезд, в условиях которой, согласно современным моделям, они должны были погибнуть.

Исследователи подтвердили, что все три звезды перешли к стадии горения гелия в ядре, пройдя перед этим фазу красного гиганта. На этом этапе планеты, находящиеся на нынешних орбитах, по существующим теоретическим представлениям должны были быть поглощены своими звездами.

Полученные результаты выявили так называемый «парадокс выживания», ставящий под сомнение современные модели эволюции звезд и планет. Обнаружение сразу нескольких подобных объектов указывает на то, что речь может идти не об исключительном случае. Это требует дальнейшего изучения возможных физических механизмов, позволяющих планетам пережить такую стадию эволюции звезды, отмечают исследователи.

Открытие также заставляет задуматься о будущем нашей Солнечной системы. Через несколько миллиардов лет Солнце, как ожидается, вступит в фазу красного гиганта. Согласно традиционным теориям, Земля, скорее всего, будет поглощена расширившимся Солнцем. Однако новые результаты подчеркивают, насколько сложным может быть взаимодействие стареющих звезд с окружающими их планетами, и, возможно, помогут лучше понять, при каких условиях планеты способны пережить эту стадию. При этом непосредственно пересматривать существующие прогнозы относительно судьбы Земли пока оснований нет.

На первом этапе команда проанализировала небольшие изменения яркости трех звезд — 24 Boo, HD 12648 и TYC 4282-605-1. Для этого использовались спутниковые данные и методы астеросейсмологии, позволяющие изучать внутреннее строение звезд по колебаниям их поверхности. Анализ подтвердил, что все три объекта находятся на стадии горения гелия в ядре.

Одна из обнаруженных планет, 24 Boo b, совершает полный оборот вокруг своей звезды примерно за 30 дней. Расстояние от нее до звезды составляет всего 18% расстояния между Землей и Солнцем. По данным исследовательской группы, это ближайшая из известных экзопланет, обращающихся вокруг звезды — красного гиганта, находящегося на стадии горения гелия в ядре.

Затем ученые с помощью компьютерных моделей реконструировали, насколько сильно каждая из трех звезд увеличивалась в размерах на протяжении своей эволюции, и сопоставили полученные оценки с нынешними орбитами планет.

Результаты показали, что все три планеты обращаются внутри областей, в которых, согласно теоретическим расчетам, должны были быть поглощены своими звездами. Тем не менее все три объекта сохранились и продолжают существовать.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram