Астрономы увидели, как звезда сдирает атмосферу со своей планеты
Как художника представил себе AU Mic b.
Астрономы увидели, как молодая звезда срывает с одной из своих планет атмосферу в огромных объёмах.
Эта экзопланета называется AU Microscopii b (или AU Mic b) и вращается вокруг очень молодой красной карликовой звезды, расположенной всего в 32 световых годах от Земли. Возраст системы составляет всего 23 млн лет, практически младенческий, и её дикое поведение даёт представление о бурном периоде ранней жизни недавно сформировавшихся планет. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astronomical Journal.
Что особенно интересно в этом мире размером с Нептун, так это то, что выброс атмосферы идёт не всё время. Напротив, он, похоже, быстро включается и выключается снова, его становится то видно, то не видно — и всё это в течение одного оборота вокруг звезды. А когда процесс становится виден, то атмосфера утекает с поверхности планеты в сторону звезды, а не тянется за ней хвостом, как обычно.
«Когда я впервые увидел это, то подумал: «Этого не может быть», — говорит астроном Кигли Рокклифф из Дартмутского колледжа, возглавлявший исследование. — Это откровенно странное наблюдение стало своего рода стресс-тестом для моделирования и физики планетарной эволюции. Это наблюдение такое интересное, потому что мы получаем возможность исследовать одно из самых экстремальных взаимодействий между звездой и планетой».
Ранний рисунок художника, изобразившего AU Mic b
AU Mic b была открыта в 2020 году, и уже тогда учёные поняли, что она должна быть интересной. Она немного больше Нептуна: её масса составляет 20,12 массы Земли и 4,19 радиуса Земли; масса Нептуна — 17,15 массы Земли и 3,88 радиуса Земли. Однако, в отличие от Нептуна, AU Mic b находится очень близко к своей звезде: она совершает один оборот по орбите всего за 8,5 суток.
Такая близость позволяет экзопланете наблюдать за воинственным поведением звезды в первом ряду, а оно, как известно, бывает бурным. Молодые звёзды гораздо более активны, чем старые, и даже старые красные карлики довольно активны.
AU Mic бушует, выбрасывая более 6 вспышек в день. Это постоянный натиск дикого звёздного ветра, вспышек и жёсткого рентгеновского излучения.
Рокклифф и её команда хотели повнимательнее присмотреться к этой экзопланете, поскольку она может помочь объяснить любопытный пробел в обнаружении экзопланет — в него укладываются миры радиусом от 1,5 до 2 раз больше радиуса Земли, расположенные в непосредственной близости от своих звёзд.
AU Mic b находится на большей стороне этого пробела, но если она активно теряет свою атмосферу и, следовательно, уменьшается в размерах, то это может пролить свет на механизмы, вызывающие этот пробел. Молодые миры, подвергающиеся воздействию бушующих звёзд, могут терять свою атмосферу и сжиматься. Более крупные миры могут обладать достаточной гравитацией для сохранения плотной атмосферы, а более мелкие превращаются в голые камни.
Изображение испаряющейся экзопланеты.
«Мы хотим выяснить, какие типы планет могут выжить в таких условиях, — поясняет Рокклифф. — Как они будут выглядеть, когда звезда успокоится? … Мы не знаем, как выглядят эти устоявшиеся системы, потому что в нашей Солнечной системе нет ничего подобного».
Что именно происходит с AU Mic b, пока неясно, но что бы это ни было, процесс идёт активно. Похоже, что все механизмы разрушения атмосферы происходят одновременно, а значит, это прекрасная естественная лаборатория для изучения подобных экзопланет.
