Астрономы Массачусетского технологического института (МТИ) обнаружили планету, находящуюся примерно в 140 световых годах от Земли, которая стремительно разрушается из-за чрезмерной близости со звездой.
Распадающаяся планета по массе примерно равна Меркурию, хотя она вращается на расстоянии в 20 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, и совершает оборот каждые 30,5 часа. Находясь в такой близости к родительской звезде, планета ощущает на себе все тепло ее «любви и заботы». Она представляет собой шар из магмы, которая стремительно испаряется в космос. Планета тает буквально с каждым витком.
Астрономы обнаружили бедняжку с помощью спутника NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) — миссии под руководством Массачусетского технологического института, которая отслеживает ближайшие звезды на предмет транзитов, или периодических затемнений звездного света, которые могут быть признаками проходящих между звездой и наблюдателем экзопланет. Сигналом, который насторожил астрономов, был необычный транзит с затемнением, глубина которого менялась на каждом витке.
Ученые подтвердили, что сигнал исходит от планеты с близкой к звезде орбитой, которая оставляет за собой длинный, похожий на комету хвост из обломков и пыли. Марк Хон, научный сотрудник Института астрофизики и космических исследований Кавли при Массачусетском технологическом институте рассказал, что длина хвоста огромна, она достигает 9 миллионов километров, или примерно половины всей орбиты планеты.
Планета разрушается с невероятной скоростью, теряя количество материала, эквивалентное объему Эвереста, каждый раз, когда она совершает оборот вокруг звезды. При таком темпе, учитывая ее небольшую массу, исследователи прогнозируют, что планета может полностью разрушиться примерно через 1–2 миллиона лет. Ученые опубликовали результаты своих исследований в Astrophysical Journal Letters.
Новая планета, которую зарегистрировали в астрономическом каталоге под именем BD+05 4868 Ab, была обнаружена почти случайно. Хон с коллегами проводили обычную проверку планет и заметили сигнал, который показался необычным. Типичный сигнал от вращающейся вокруг звезды экзопланеты выглядит как кратковременное падение кривой блеска, которое регулярно повторяется, указывая на то, что компактное тело ненадолго проходит перед звездой-хозяйкой и временно блокирует ее свет.
Эта типичная картина отличалась от того, что наблюдалось у звезды BD+05 4868 A, расположенной в созвездии Пегаса. Хотя транзиты происходили каждые 30,5 часа, яркость возвращалась к норме гораздо дольше. Это говорило о том, что протяженная структура, следующая за планетой, все еще блокирует звездный свет. Что еще более интересно, глубина «провала» менялась с каждым витком. То, что проходило перед звездой, постоянно меняло форму и блокировало разное количество света.
Изменчивая форма транзита типична для кометы с длинным хвостом, если этот хвост содержит твердую пыль, а не летучие газы и лед, как в случае с большинством комет. Они не продержались бы долго в такой близости от звезды. Однако минеральные зерна, испарившиеся с поверхности планеты, могут сохраняться достаточно долго, чтобы образовать характерный хвост. Учитывая близость планеты к своей звезде, температура на планете составляет около 1600 градусов по Цельсию. По мере того, как звезда нагревает планету, минералы на ее поверхности, испаряются и улетают в космос, где немного остывают и кристаллизуются, образуя длинный пыльный хвост.
Драматическая гибель этой планеты стала следствием ее низкой массы, средней между массами Меркурия и Луны. Более массивные планеты земного типа, такие, как Земля, обладают сильной гравитацией и даже в условиях очень высокой температуры не позволили бы веществу так стремительно улететь в космос. Исследователи предполагают, что у BD+05 4868 Ab очень слабая гравитация, поэтому она легко теряет массу. Это еще больше ослабляет силу тяжести. Идет неуправляемый процесс, в результате которого планете становится все хуже и хуже.
Из почти 6000 планет, открытых астрономами на сегодняшний день, ученым известно только о трех других разрушающихся планетах. Каждый из обреченных миров был обнаружен более 10 лет назад с помощью данных космического телескопа «Кеплер» NASA. Все три планеты имеют пылевые кометные хвосты. У BD+05 4868 Ab самый длинный хвост и самые длинные транзиты из четырех известных на сегодняшний день разрушающихся планет.
Звезда, вокруг которой вращается планета, находится относительно близко и, следовательно, ярче, чем звезды, вокруг которых вращаются три другие гибнущие планеты. Это делает данную систему идеальной для дальнейших наблюдений с помощью космического телескопа NASA «Джеймс Уэбб» (JWST), который может определить минеральный состав пылевого шлейфа, установив, какие цвета инфракрасного света он поглощает.
Этим летом ученые из МТИ и Университета штата Пенсильвания возглавят наблюдения за BD+05 4868 Ab с помощью JWST. Это будет уникальная возможность напрямую измерить состав внутренних слоев каменистой планеты, что может многое рассказать о разнообразии и потенциальной обитаемости планет земной группы за пределами Солнечной системы. Исследователи продолжат изучать данные TESS в поисках других разрушающихся планет.
Недавно мы рассказали о другой добыче искателей далеких миров и орбитальной обсерватории TESS.
