“Габбл” знайшов планету, що випаровується та “гикає”

Молода планета, що обертається навколо непосидючої зірки-червоного карлика, непередбачувано змінюється від орбіти до орбіти.

Фотовипаровування є потенційним поясненням низки особливостей при еволюції екзопланет. Витік атмосфери, спостережуваний на молодих екзопланетах розміром з Нептун, може дати уявлення і схарактеризувати, які механізми та в які періоди при цьому домінують. AU Mic b є однією з таких екзопланет, розповідають OstanniPodii.com.

Планета AU Mic b розміром трохи більша за Нептун та обертається навколо своєї зірки-червоного карлика AU Microscopii (AU Mic), розташованої за 32 світлових роки від Землі. Її орбітальний період становить 8,46 дня, а відстань до зірки — всього 9,5 млн км.

Передбачається, що близькість до зірки спричиняє постійний прихід енергії, який випаровує її водневу атмосферу та призводить до віддування від планети.

Останні спостереження космічного телескопа "Габбл" показують, що планета непередбачувано змінюється від орбіти до орбіти. Так, за спостереженням одного проходу орбітою не було видно, щоб планета втрачала матеріал, тоді як орбіта, спостережувана за допомогою "Габбла" півтора року потому, демонструє явні ознаки втрати атмосфери.

Така екстремальна мінливість між орбітами шокувала астрономів, оскільки вони ніколи не бачили, щоб за такий короткий період під час проходження планети перед своєю зіркою втрата атмосфери перетворювалася з абсолютно невиявлюваної на таку, що її можна було б виявити напевно.

Швидкі та різкі коливання у спалахах червоного карлика-господаря можуть бути пов'язані з досі небаченим зміщенням атмосферного відтоку від AU Mic b. Причиною такої сильної мінливості є численні турбулентні лінії магнітного поля зірки, вважають вчені. Одна з теорій відсутності водню під час одного з транзитів планети полягає в тому, що сильний спалах на зірці, який спостерігали сімома годинами раніше, міг фотоіонізувати водень, який відходив від планети, до такої міри, що він став прозорим для світла й тому його не було видно.

За іншою версією, зоряний вітер формує планетарний відтік, тому його іноді видно. Деякі відтоки можуть навіть "гикати" перед самою планетою. Деякі моделі припускають, що так і буде.

Але це перше спостережне свідчення того, що це відбувається, до того ж у такій екстремальній мірі.

Кіглі Рокліфф з Дартмутського коледжу в Гановері (штат Нью-Гемпшир) сказала: “Ми очікували чогось передбачуваного, повторюваного. Але це виявилося дивним. Коли я вперше побачила це, то подумала: "Цього не може бути"”.

“Я була також спантеличена, коли побачила, що в момент виявлення атмосфера планети роздувається перед планетою, як фара у поїзда, що швидко наближається”.

"Це дивне спостереження є стрес-тестом для моделювання та фізики планетарної еволюції. Це спостереження таке чудове, тому що ми отримуємо можливість дослідити взаємодію між зіркою та планетою в самому крайньому випадку".

Червоні карлики — найпоширеніший тип зірок в нашій галактиці Чумацький Шлях. Але чи можуть планети, що обертаються навколо таких зірок, бути придатними для життя?

Істотною перешкодою є той факт, що молоді червоні карлики виробляють люті спалахи, що вивергають виснажливе випромінювання. Порівняно з такими зорями, як наше Сонце (жовтий карлик), ця фаза колосальної активності триває набагато довше.

Спалахи спричиняються сильними магнітними полями, які заплутуються в турбулентних рухах зоряної атмосфери. Під час сильного заплутування поля розриваються і знову з'єднуються, виділяючи величезну кількість енергії, у 100-1000 разів потужнішої, ніж виділяє наше Сонце під час спалахів.

У таких екстремальних умовах найбільший викид атмосфери має відбуватися на планетах, що розвиваються протягом перших 100 млн років після народження зірки. У результаті планета може втратити всю свою атмосферу.

Роккліфф сказала: “Ми хочемо з'ясувати, які планети зможуть вижити в таких умовах. Який вигляд вони матимуть, коли зірка заспокоїться? І чи буде у них врешті-решт хоч якийсь шанс на здатність до підтримки життя, чи вони виявляться просто випаленими планетами?”

“Чи втратять вони врешті-решт більшу частину своїх атмосфер, а їхні вцілілі ядра стануть суперземлями? Ми не знаємо, яким буде кінцевий склад цих планет, оскільки в нашій Сонячній системі немає нічого подібного”.

Подальші спостереження Габбла за іншими транзитами AU Mic b мають дати додаткові відомості про дивну мінливість зірки та планети, що дасть змогу перевірити наукові моделі витікання та еволюції екзопланетних атмосфер.

Роботу прийнятої до публікації в The Astronomical Journal.

на русском