"Хаббл" нашел планету, которая испаряется и "икает"

Молодая планета, вращающаяся вокруг непоседливой звезды-красного карлика, непредсказуемо меняется от орбиты к орбите.

Фотовыпаривание является потенциальным объяснением ряда особенностей при эволюции экзопланет. Утечка атмосферы, наблюдаемая на молодых экзопланетах размером с Нептун, может дать представление и охарактеризовать, какие механизмы и в какие периоды при этом доминируют. AU Mic b является одной из таких экзопланет, рассказывают OstanniPodii.com.

Планета AU Mic b размером чуть больше Нептуна и вращается вокруг своей звезды-красного карлика AU Microscopii (AU Mic), расположенной в 32 световых годах от Земли. Ее орбитальный период составляет 8,46 дня, а расстояние до звезды — всего 9,5 млн км.

Предполагается, что близость к звезде вызывает постоянный приход энергии, который испаряет ее водородную атмосферу и приводит к отдуванию от планеты.

Последние наблюдения космического телескопа "Хаббл" показывают, что планета непредсказуемо меняется от орбиты к орбите. Так, по наблюдению одного прохода по орбите не было видно, чтобы планета теряла материал, тогда как орбита, наблюдаемая с помощью "Хаббла" полтора года спустя, демонстрирует явные признаки потери атмосферы.

Такая экстремальная изменчивость между орбитами шокировала астрономов, поскольку они никогда не видели, чтобы за такой короткий период во время прохождения планеты перед своей звездой потеря атмосферы превращалась из совершенно необнаруживаемой в такую, что ее можно было бы обнаружить наверняка.

Быстрые и резкие колебания во вспышках красного карлика-хозяина могут быть связаны с доселе невиданным смещением атмосферного оттока от AU Mic b. Причиной такой сильной изменчивости являются многочисленные турбулентные линии магнитного поля звезды, считают ученые. Одна из теорий отсутствия водорода во время одного из транзитов планеты заключается в том, что сильная вспышка на звезде, которую наблюдали семью часами ранее, могла фотоионизировать водород, который отходил от планеты, до такой степени, что он стал прозрачным для света и поэтому его не было видно.

По другой версии, звездный ветер формирует планетарный отток, поэтому его иногда видно. Некоторые оттоки могут даже "икать" перед самой планетой. Некоторые модели предполагают, что так и будет.

Но это первое наблюдательное свидетельство того, что это происходит, к тому же в такой экстремальной степени.

Кигли Роклифф из Дартмутского колледжа в Гановере (штат Нью-Гэмпшир) сказала: «Мы ожидали чего-то предсказуемого, повторяющегося. Но это оказалось странным. Когда я впервые увидела это, то подумала: "Этого не может быть"».

«Я была также озадачена, когда увидела, что в момент обнаружения атмосфера планеты раздувается перед планетой, как фара у быстро приближающегося поезда».

«Это удивительное наблюдение является стресс-тестом для моделирования и физики планетарной эволюции. Это наблюдение такое замечательное, потому что мы получаем возможность исследовать взаимодействие между звездой и планетой в самом крайнем случае».

Красные карлики - самый распространенный тип звезд в нашей галактике Млечный Путь. Но могут ли планеты, вращающиеся вокруг таких звезд, быть пригодными для жизни?

Существенным препятствием является тот факт, что молодые красные карлики производят яростные вспышки, извергающие изнурительное излучение. По сравнению с такими звездами, как наше Солнце (желтый карлик), эта фаза колоссальной активности длится гораздо дольше.

Вспышки вызываются сильными магнитными полями, которые запутываются в турбулентных движениях звездной атмосферы. Во время сильного запутывания поля разрываются и снова соединяются, выделяя огромное количество энергии, в 100-1000 раз более мощной, чем выделяет наше Солнце во время вспышек.

В таких экстремальных условиях наибольший выброс атмосферы должен происходить на развивающихся планетах в течение первых 100 млн лет после рождения звезды. В результате планета может потерять всю свою атмосферу.

Рокклифф сказала: «Мы хотим выяснить, какие планеты смогут выжить в таких условиях. Какой вид они будут иметь, когда звезда успокоится? И будет ли у них в конце концов хоть какой-то шанс на способность к поддержанию жизни, или они окажутся просто выжженными планетами?»

«Потеряют ли они в конце концов большую часть своих атмосфер, а их уцелевшие ядра станут суперземлями? Мы не знаем, каким будет конечный состав этих планет, поскольку в нашей Солнечной системе нет ничего подобного».

Дальнейшие наблюдения Хаббла за другими транзитами AU Mic b должны дать дополнительные сведения о странной изменчивости звезды и планеты, что позволит проверить научные модели истечения и эволюции экзопланетных атмосфер.

Работу принятой к публикации в The Astronomical Journal.

українською