4.1K
Экзопланета, теряющая водород с огромной скоростью под действием излучения своей звезды, поможет раскрыть давнюю тайну нехватки «горячих нептунов», заявляют ученые в статье, представленной в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Куда пропали горячие нептуны? Это вопрос, который астрономы задают себе на протяжении долгого времени после того, как столкнулись с загадочным отсутствием планет размером с Нептун в непосредственной близости от их родительских звезд. Теперь, похоже, у нас есть ответ. Мы обнаружили, что один из аналогичных миров теряет свою атмосферу в бешеном темпе. Это наблюдение поддерживает теорию, что горячие нептуны лишились большей части своей оболочки и превратились в меньшие планеты, называемые суперземлями, которых гораздо больше», – пишут авторы исследования.
Рыбаки были бы озадачены, если бы они ловили только большую и маленькую рыбу, а рыба средних размеров попадалась бы очень редко. Это похоже на то, что происходит с астрономами, охотящимися на экзопланеты. Они обнаружили большое количество горячих экзопланет размером с Юпитер и множество миров немногим больше Земли. Однако планет, близких к своим звездам и сопоставимых по размеру с Нептуном практически нет. Эта таинственная «пустыня» горячих нептунов предполагает два объяснения: либо такие внесолнечные миры редки, либо когда-то их было много, но затем они по каким-то причинам исчезли.
Несколько лет назад астрономы, используя космический телескоп «Hubble», обнаружили, что теплый нептун GJ 436b теряет водород из своей атмосферы. Вычисленной скорости убегания было недостаточно, чтобы угрожать атмосфере GJ 436b, но она натолкнула на мысль, что аналогичный ей мир, получающий больше энергии от своей звезды, может эволюционировать более резко.
Охота на горячие нептуны
Именно такой сценарий увидели ученые, посмотрев все с тем же «Hubble» на экзопланету GJ 3470b, которая, как оказалось, теряет водород в 100 раз быстрее, чем GJ 436b. Обе планеты находятся на расстоянии около 6 миллионов километров от своей звезды (в 10 раз меньше расстояния от Меркурия до Солнца), однако светило, в системе которого находится GJ 3470b, при этом еще очень молодое и активное.
Обнаружение испарения атмосфер у двух теплых нептунов обнадеживает, однако авторы исследования не спешат с выводами, так как необходимо получить больше данных для подтверждения новой идеи. К сожалению, водород, который улетучивается с этих планет, не может быть обнаружен на расстоянии более 150 световых лет от Земли (GJ 3470b находится на расстоянии 97 световых лет), так как его спектр теряется за межзвездным газом.
Для решения этой проблемы астрономы планируют использовать «Hubble» для поиска других убегающих газов, потому что водород может тянуть за собой более тяжелые элементы, такие как углерод. Также на помощь может прийти гелий, инфракрасное излучение которого не блокируется межзвездной средой.
«Гелий расширит спектр наших исследований, и высокая чувствительность космического телескопа «James Webb» должна нам в этом помочь», – заключил Винсент Буррье, ведущий автор исследования из Женевского университета (Швейцария).