Мы обнаружили более 5000 планет вокруг других звездных систем. Среди настоящего космического зверинца экзопланет, похоже, существует реальная нехватка планет размером с Нептун, близких к их звезде. В только что опубликованной новой статье обсуждается планета размером с Сатурн, близкая к своей родительской звезде, которая должна испытывать потерю массы, но этого не происходит. Изучение этого мира предлагает новое понимание формирования экзопланет во Вселенной.
Экзопланеты действительно завораживают. С момента их открытия началась гонка по их обнаружению и каталогизации. Это дает нам прекрасную возможность изучить гораздо более статистически значимый набор данных, чтобы понять формирование планетных систем, а не просто изучать собственную систему.
Отсутствие экзопланет с массой Нептуна ближе к родительским звездам в экзопланетных системах остается загадкой. Их отсутствие объясняется одной из двух причин; фотоиспарение – масса теряется в результате ионизации газа излучением, которое затем рассеивается от источника ионизации или миграция с высоким эксцентриситетом – когда планеты движутся через планетную систему, как мы видели на примере некоторых планет-гигантов в нашей Солнечной системе.
Чтобы различить эти две возможности, группа астрономов под руководством Моргана Сайдела из Калифорнийского технологического института исследовала происхождение TOI-1259 A b, экзопланеты с массой Сатурна. Он находится на орбите за 3,48 дня вокруг звезды типа К, на расстоянии, которое находится на краю так называемой пустыни Нептуна. Область вокруг звезды, в которой нет планет размером с Нептун.
В случае TOI-1259 A b считается, что его низкая плотность означает, что он особенно уязвим к фотоиспарению. Были использованы методы транзита: наблюдения с помощью телескопа Хейла в Паломарской обсерватории в линии гелия 1083 нм для исследования верхних уровней атмосферы. Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона на Кеке II также использовался и показал, что атмосфера действительно выходила, но со скоростью ниже, чем ожидалось. Скорость потери газа за счет фотоиспарения (1010.325 гс?1) слишком мала, чтобы существенно изменить массу планеты, даже если бы она сформировалась в своем нынешнем местоположении.
Вместо этого команда полагает, что присутствие спутника-белого карлика (TOI-1259 B) могло заставить планету мигрировать внутрь после формирования. Анализ орбитальных параметров планеты и двойной звездной системы показывает, что миграция с высоким эксцентриситетом является гораздо более вероятным объяснением.
Планетарные миграции такого рода могут оставить след в виде аккреции элементов в планетарной атмосфере. Количества H2O, CO, CO2, SO2 и CH4 должны находиться на обнаруживаемом уровне в атмосфере TOI-1259 A b. Если их наблюдать с помощью трансмиссионной спектроскопии, это покажет, где в протопланетном диске сформировалась планета. Чтобы окончательно ответить на этот вопрос, потребуются дальнейшие исследования.
Источник: Потеря массы в атмосфере от TOI-1259 A b, газовой планеты-гиганта с белым карликом-спутником.
