Потік гелію, що тягне за собою WASP-69b, «гарячий Юпітер», дозволяє астрономам вивчати, як планети втрачають свою атмосферу.
Людство спостерігало понад 5500 світів, що обертаються навколо інших зірок, і деякі з них справді екзотичні. Здається, що на одній є титанові хмари, а на іншій можуть впасти скляні бурі.
WASP-69b, планета, що обертається навколо зірки на відстані 160 світлових років від нас, є останнім доповненням до ексцентричного звіринця. Як було виявлено цього тижня на зустрічі Американського астрономічного товариства в Новому Орлеані, ця екзопланета має хвіст гелію завдовжки 350 000 миль, який хвилюється за нею, як у комети.
WASP-69b трохи більший за Юпітер, хоча значно менш щільний, і він настільки близький до своєї зірки, що один повний оберт займає лише 3,9 земних днів. Це робить його тим, що астрономи називають Гарячим Юпітером, поширеним типом екзопланети.
Однак його яскравий хвіст, який на 50 відсотків довший за відстань між Землею та Місяцем, далеко не буденний.
Оскільки інтенсивне випромінювання зірки розжарює WASP-69b, атмосфера планети нагрівається приблизно до 17 500 градусів за Фаренгейтом і роздувається. Зовнішня матерія планети потрапляє в пастку зоряного вітру і прискорюється в космос, зрештою досягаючи швидкості 50 000 миль на годину.
«Більшість гарячих Юпітерів втрачають масу таким чином, але не всі вони мають хвости», — сказала Дакота Тайлер, докторант з астрофізики Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та автор супровідного дослідження, опублікованого цього тижня в The Astrophysical. «Єдиний спосіб отримати хвіст — якщо у вас є надмірний зоряний вітер, який змінює та ліпить його, в основному, як комету».
Раніше були натяки на те, що WASP-69b має гелієвий хвіст скромного розміру, але вчені не змогли визначити, чи так це справді.
Вирішивши з’ясувати це, міс Тайлер, Ерік Петігура, дослідник екзопланет також з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, та їхні колеги звернулися до обсерваторії Кека на вершині вулкана Мауна-Кеа на Гаваях. Вони використали його потужні можливості сканування зіркового світла, щоб зробити детальний портрет екзопланети, підтвердити існування хвоста та показати його величезну довжину.
Планетне оперення WASP-69b є більш ніж декоративним і допомагає відповісти на питання, яке хвилюють мисливці за екзопланетами: де всі Гарячі Нептуни?
У рогу достатку інопланетних світів явно не вистачає об’єктів розміром з Нептун, які мають вузькі орбіти навколо зірок-господарів. Відсутність Гарячих Нептунів можна пояснити їхньою нездатністю протистояти шаленим бомбардуванням зоряним випромінюванням. Гарячі Юпітери мають достатню масу та силу тяжіння, щоб утримати більшу частину своєї атмосфери протягом астрономічних масштабів часу. Але вважається, що газові оболонки порівняно мініатюрних Гарячих Нептунів легко здуваються, швидко перетворюючи їх на крихітне планетарне лушпиння.
WASP-69b може втрачати 200 000 тонн маси щосекунди, але навіть з такою швидкістю вона збереже більшу частину своєї атмосфери протягом усього життя своєї зірки. Це робить його постійним лабораторним експериментом для астрономів, щоб відстежувати, як планети втрачають масу.
«WASP-69b допомагає нам вивчати його в режимі реального часу», — сказав доктор Петігура.
Незважаючи на те, що його космічний кабус робить WASP-69b помітним серед екзопланетних однолітків, «ми знайшли інші планети з хвостами», — сказала Джессі Крістіансен, науковий співробітник проєкту NASA Exoplanet Archive, яка не брала участі в новому дослідженні. Відомо, що кілька інших Гарячих Юпітерів мають пароподібні накидки, а Kepler-10b, скелясте царство, знаходиться настільки близько до своєї зірки, що його поверхня випаровується в залізну та силікатну смугу.
«Цей процес певною мірою відбувається з усіма планетами», — сказав доктор Петігура.
Оскільки втрата атмосферної маси є універсальною ознакою, використання WASP-69b для кращого розуміння цього «дозволить передбачити, наскільки поширеними можуть бути такі планети, як Земля», — сказала доктор Крістіансен.
Як завжди, сага про екзопланети – це, зрештою, історія нашого власного космічного острова.
