Вчені несподівано відкрили планету, схожу на Нептун, але яка при цьому перевищує масу Нептуна більш ніж в 4 рази. І тепер науковці намагаються зрозуміти, як міг утворитися такий об’єкт.
Між кам’янистими планетами масою приблизно з Землю і газовими гігантами з масою Юпітера, який утримує понад 300 разів більше маси нашої планети, існують світи розміром з Нептун, маса яких більша за Землю десь у 17 разів. Попередні дослідження показали, що такі планети дуже різноманітні: від крижаних світів, вкритих атмосферами водню і гелію, як-от безпосередньо Нептун, до щільних планет, що складаються зі значної кількості води або скупчень гірських порід, загорнутих у більш розріджену атмосферу, як-от екзопланети HD 95338 b, TOI-849 b і TOI-2196 b.
У новому дослідженні науковці вивчали TOI-1853 – помаранчевого карлика, який має десь 80% маси та діаметра Сонця. Вона розташована на відстані близько 544 світлових років від Землі в сузір’ї Волопаса. За допомогою NASA TESS вчені виявили навколо неї екзопланету, яку назвали TOI-1853 b. Цей об’єкт знаходиться приблизно в 50 разів ближче до своєї зірки, ніж Земля до Сонця, тож проходить орбіту десь за 30 годин. Надзвичайна близькість до зорі також робить її дуже гарячою – близько 1200°C.
Діаметр новознайденої планети приблизно в 3,46 раза більший за земний, тобто вона трохи менша за Нептун, але за допомогою телескопа Galileo на острові Ла-Пальма вчені з’ясували, що маса цієї екзопланети приблизно в 73 рази більша за масу Землі, тобто вона ближча до маси Сатурна. Також вона приблизно в шість разів щільніша за Нептун і майже вдвічі щільніша за Землю, що робить її найщільнішою планетою розміру Нептуна з відкритих на сьогодні.
Здебільшого екзопланети, які обертаються навколо своїх зірок так близько, як TOI-1853 b, – це або кам’янисті планети, діаметр яких удвічі менший за діаметр Землі, або так звані гарячі Юпітери, тобто газові гіганти, розмір яких у понад 10 разів перевищує діаметр Землі.
Як говорять вчені, за традиційними теоріями формування планет TOI-1853 b не повинна була б існувати. Але оскільки вже вона є, одна з можливостей її формування полягає в тому, що вона народилася внаслідок зіткнення “між великими протопланетами”. “Ці зіткнення знищили б частину первісної атмосфери та води, залишивши після себе переважно каміння. Якщо це так, то TOI-1853b, ймовірно, має брата неподалік”, – зазначає провідний автор дослідження, астрофізик Лука Напоніелло. Але для цього початкове планетарне тіло, ймовірно, повинно було бути багатим на воду і зазнати екстремального гігантського зіткнення зі швидкістю понад 75 км/с.
Якщо вчені не знайдуть родича TOI-1853 b поблизу, то розглянуть теорію, що це була гігантська планета на дуже “ексцентричній” або овальній орбіті. Це призвело б до регулярних близьких зіткнень зі своєю зіркою, внаслідок чого планета втратила б значну частину своєї атмосфери та залишила б після себе щільне ядро.
Дослідники припускають, що TOI-1853 b може бути переважно кам’янистою й оточеною невеликою оболонкою з водню і гелію, яка становить максимум 1% її маси. Інша можливість полягає в тому, що TOI-1853 b може складатися приблизно на 50% з каменю і на 50 % з води, і в цьому випадку її атмосфера може бути багатою на водяну пару через екстремальну спеку.
Щоб дійсно з’ясувати склад TOI-1853 b, вченим доведеться проаналізувати її атмосферу, але це складне завдання навіть для телескопа NASA імені Джеймса Вебба, оскільки “ми очікуємо, що її атмосфера буде дуже розрідженою, якщо вона взагалі існує”, – зазначають вчені й додають, що розуміння природи цієї планети буде складним завданням.
Читайте також:
Leave a Reply