Экзопланета WASP-69b, вращающаяся вокруг своей родительской звезды, в представлении художника. Фото: Адам Макаренко/Обсерватория В.М. Кека.
У WASP-69b жаркое девичье лето, которое никогда не заканчивается. Огромная газовая экзопланета размером примерно с Юпитер и находящаяся на расстоянии примерно 160 световых лет от Земли, вращается вокруг своей пылающей родительской звезды так близко, что ее атмосфера выкипает со скоростью 200 000 тонн в секунду.
В новом исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, группа астрофизиков под руководством астрофизиков Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружила, что по мере того, как атмосфера планеты уходит в космос, звездные ветры ее родительской звезды превращают ее в кометный хвост, который следует за планетой по меньшей мере на 350 000 миль — гораздо дольше. чем наблюдалось раньше.
«Работа предыдущих групп показала, что эта планета теряет часть своей атмосферы, и предполагает наличие тонкого хвоста или, возможно, его отсутствие вообще», — сказала Дакота Тайлер, аспирант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и первый автор исследования. «Однако теперь мы окончательно обнаружили этот хвост и показали, что он как минимум в семь раз длиннее самой планеты».
Обнаруженная десять лет назад, WASP-69b известна как «горячий Юпитер» — газовая планета-гигант, вращающаяся очень близко к своей звезде. Фактически, экзопланета находится настолько близко, что совершает полный оборот менее чем за четыре земных дня; для сравнения, Меркурий, ближайшая к нашему Солнцу планета, вращается по орбите 88 дней.
Открытие того, что звезда WASP-69b не только разрушает атмосферу планеты высокоэнергетическим излучением, но и физически удерживает вытекший газ в длинный тонкий хвост, помогает понять, как звездные ветры влияют на планеты, которые вращаются вокруг своих звезд так близко. По словам исследователей, непосредственное изучение этого типа атмосферной потери массы имеет решающее значение для понимания того, как именно планеты по всей галактике развиваются с течением времени вместе со своими звездами.
«За последнее десятилетие мы узнали, что у большинства звезд есть планеты, которые вращаются вокруг них ближе, чем Меркурий вращается вокруг нашего Солнца, и что эрозия их атмосфер играет ключевую роль в объяснении типов планет, которые мы видим сегодня», — сказал Ко. -автор и профессор физики и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Эрик Петигура. «Однако мы подозреваем, что для большинства известных экзопланет период потери атмосферы давно завершился. Система WASP-69b является жемчужиной, потому что у нас есть редкая возможность изучить потерю массы атмосферы в реальном времени и понять критическую физику, которая формирует тысячи других планет».
Более ранние наблюдения WASP-69b, проведенные с помощью 3,5-метрового телескопа в обсерватории Калар-Альто в Испании и 5-метрового телескопа в обсерватории Паломар в округе Сан-Диего, показали лишь намек на наличие хвоста или его отсутствие. Для текущего исследования исследователи использовали более крупный 10-метровый телескоп в обсерватории WM Keck на Гавайях, а также его спектрограф высокого разрешения, называемый NIRSPEC, для проведения наблюдений, которые были более чувствительны к детальной структуре WASP-69b. ускользающая атмосфера.
Наблюдения показали, что выходящий из WASP-69b газ, в первую очередь водород и гелий, формируется и толкается в направлении Земли под действием радиации и истечения газа из звезды-хозяина, известного как звездный ветер, на сотни тысяч миль. Затем исследователи смогли подсчитать, сколько массы теряет планета.
«Эти кометные хвосты действительно ценны, потому что они образуются, когда уходящая атмосфера планеты сталкивается со звездным ветром, который заставляет газ уноситься обратно», — сказал Петигура. «Наблюдение такого расширенного хвоста позволяет нам очень подробно изучить эти взаимодействия».
Хотя горячий Юпитер танцует опасное танго со своей звездой, Тайлер утверждает, что его атмосфера не испарится полностью.
«Приблизительно в 90 раз больше массы Земли, WASP-69b имеет такой большой резервуар материала, что даже потеря такого огромного количества массы не сильно повлияет на него в течение его жизни. Ему не грозит опасность потерять всю свою атмосферу. при жизни звезды», — сказал Тайлер.
«Устойчивость этой планеты в такой экстремальной и враждебной среде служит всем нам мощным напоминанием», — добавил он. «Несмотря на множество проблем, с которыми мы можем столкнуться, наша способность противостоять и преодолевать зачастую намного больше, чем мы думаем. Наши проблемы могут показаться пугающими, но, как и WASP-69b, у нас есть все необходимое, чтобы продолжать двигаться вперед».
Среди других авторов статьи — Антония Оклопчич из Амстердамского университета и Тревор Дэвид из Института Флэтайрон.
Информация от: Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе.
