Экзопланета размером с Землю находится в смертельной спирали
Астрономы открыли одну из самых экстремальных планет, известных науке, — TOI-2431 b, чей орбитальный период составляет всего 5 часов и 22 минуты. Это значит, что она совершает более четырех оборотов вокруг своей звезды за один земной день. Такие планеты называются ультракороткопериодическими, и их условия существования далеки от привычных земных реалий. Каждая такая планета расположена настолько близко к своей звезде, что ее поверхность находится в расплавленном состоянии, а атмосфера, если она когда-либо существовала, уже давно разрушена интенсивным излучением. Планета TOI-2431 b, находящаяся на грани гибели, является ярким примером такого экстремального мира.
Обнаруженная с помощью космического телескопа TESS и других астрономических инструментов, TOI-2431 b имеет массу, в 6,2 раза превышающую земную, при радиусе всего в 1,5 раза больше Земли. Такое соотношение указывает на высокую плотность вещества планеты, что позволяет предположить, что она, возможно, когда-то была значительно больше, но со временем утратила свои верхние слои под разрушительным действием излучения своей звезды, под которыми обнажилось плотное каменистое ядро. Температура на поверхности гибнущей планеты превышает 2000 Кельвинов — это выше 1700 градусов Цельсия.
TOI-2431 b, скорее всего, приливно заблокирована, то есть к звезде всегда обращена одна и та же ее сторона. Гравитационное воздействие светила настолько велико, что планета практически вытянута — разница между ее короткой и длинной осями составляет около 10%. Более того, эти приливные силы звезды не просто искажают ее форму несчастной планеты — они постепенно «вытягивают» ее орбиту, заставляя TOI-2431 b неумолимо приближаться к своей звезде. Ученые подсчитали, что гибнущей планете осталось существовать на своей орбите не более 31 миллиона лет — в масштабах Вселенной это крошечная цифра, ничтожная по сравнению с возрастом Земли.
Планета уже находится опасно близко к так называемому пределу Роша — критическому расстоянию, внутри которого гравитация звезды способна полностью разорвать планету на части. Аналогичные процессы могли когда-то привести к образованию колец Сатурна, которые, как предполагается, являются остатками разрушенных спутников. TOI-2431 b приближается к этому пределу, и ее судьба практически предрешена — в будущем она будет либо раздроблена, либо поглощена своей звездой.
Но несмотря на столь мрачные дальнейшие перспективы, TOI-2431 b представляет собой уникальную научную лабораторию. Яркость ее звезды делает возможным проведение спектроскопии испускания, одного из методов, который позволяет выявить химический состав атмосферы планеты — если, конечно, она сохранилась. Это делает TOI-2431 b одним из самых перспективных объектов для дальнейших наблюдений с помощью мощных телескопов, например, космического телескопа Джеймса Уэбба. Такие исследования помогают лучше понять физику экстремальных условий, а также процессы эволюции планетных систем.
