«Хаббл» увидел, как звезда переделывает горячий нептун в суперземлю

Ученые, познакомившись с судьбой планеты GJ 3470b, пришли к выводу, что планет класса «горячий нептун» мало из-за того, что радиационное давление их солнц лишает их атмосферы.

Экзопланеты, которых открыто уже очень много, астрономы делят на классы, чтобы удобнее было их различать. Обычно для этого берут название какой-нибудь планеты Солнечной системы, похожей по свойствам, и присоединяют к ней соответствующий эпитет. Например, миниземля, суперземля, супервенера, горячий юпитер, холодный юпитер, эксцентрический юпитер. Среди них есть и горячие нептуны. Как видно из названия, это класс планет с массой примерно как у нашего Нептуна, только горячих, вращающихся близко к своим звездам — ближе, чем Земля вокруг Солнца. С горячими нептунами все странно: их подозрительно мало. Но теперь ученые, кажется, поняли, в чем тут дело.

Астрономы из Женевы понаблюдали за представителем горячих нептунов GJ 3470b, который вращается вокруг звезды Gliese 3470, красного карлика на расстоянии 100 световых лет от Солнца. Планета — обычный горячий нептун, газовый гигант в 14 раз массивнее Земли, который вращается вокруг своей звезды на расстоянии в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу.

GJ 3470b (справа) по сравнению с Землей (слева)Radialvelocity / wikimedia commons

Ученые использовали космический телескоп «Хаббл», чтобы провести наблюдения, и данные об атмосфере GJ 3470b, полученные с помощью транзитной спектроскопии. Это значит, что планета проходила перед звездой, частично заслоняя ее от «Хаббла» и своей атмосферой меняя спектр света, который испускает красный карлик.

Анализ спектра показал не только оболочку из водорода вокруг планеты, но и водородный шлейф, тянущейся за ней. «Хвост» тянется по направлению движения планеты и далеко за пределы границ атмосферы. По мнению ученых, им удалось увидеть, как звезда своим радиационным давлением в буквальном смысле сдувает газовую оболочку с GJ 3480b. По оценкам ученых, планета уже потеряла от 4 до 35% своей массы за последние 2 миллиарда лет.

Водородный шлейф, срываемый звездой с газового гиганта (в представлении художника)NASA, ESA, STScI, and G. Bacon

По мнению астрономов, звезда постепенно лишает планету ее атмосферы, и в итоге от горячего нептуна остается только его каменное ядро. Таким образом он превратится в суперземлю, то есть планету, которая в несколько раз больше нашей, но все равно имеет нормальную твердую поверхность, а не сжиженный газ, как тот же Нептун или Юпитер. Планет класса «суперземля» гораздо больше, и теперь, кажется, понятно почему.

Кстати, именно на планете подобного типа, суперземле Kepler 452b, с наибольшей вероятностью могла зародиться жизнь, подобная нашей.