Астрономы наткнулись на планету, находящуюся в стадии превращения в горячий Юпитер

Астрономы наткнулись на планету, находящуюся в стадии превращения в горячий Юпитер

Как заядлый энтузиаст космоса и преданный поклонник открытий экзопланет, я не могу не быть заинтригован последним открытием газового гиганта, TIC241249530b или сокращенно TIC2, на пути к превращению в горячий Юпитер с чрезвычайно странной орбитой. Это открытие, опубликованное в журнале Nature, предлагает захватывающее понимание того, как формируются и развиваются эти загадочные планеты.

Как любопытный геймер, интересующийся космическими явлениями, я рад сообщить, что недавние астрономические открытия выявили существование новой планеты-газового гиганта. Однако это не типичный мир Юпитера. Он находится на пути к тому, чтобы стать тем, что ученые называют «горячим Юпитером». Проще говоря, это массивная газовая планета, вращающаяся очень близко к своей звезде, что делает ее исключительно горячей! Разве это не странно и увлекательно? Космос никогда не перестает удивлять нас своими чудесами!

Пекулярная экзопланета под названием TIC241249530b, или сокращенно TIC2, расположенная примерно в 1100 световых годах от нас, дает интригующую информацию о процессе формирования горячих юпитеров — гигантских газовых планет, вращающихся очень близко к своим звездам. Эта экзопланета следует по искривленной и ретроградной орбите, то есть она вращается вокруг своей звезды в обратном направлении и образует вытянутую овальную траекторию. Необычная орбита TIC2 может представлять собой важный этап эволюции в горячий Юпитер.

Арвинд Гупта и его команда астрофизиков из Университета штата Пенсильвания недавно поделились результатами своих исследований в престижном журнале Nature.

Астрономы наткнулись на планету, находящуюся в стадии превращения в горячий Юпитер

Мигрирующий газовый гигант пойман с поличным

В 2020 году астрономы идентифицировали большую планету TIC2, когда она проходила перед своей звездой, на мгновение заслоняя небольшую часть света звезды. Последующие наблюдения с помощью нескольких телескопов в последующие годы показали, что это далекое небесное тело движется по вытянутой эллиптической орбите вокруг своей звезды. Он приближается к звезде с одного конца и движется к самым дальним уголкам системы с другого. Примечательно, что она вращается в ретроградном направлении относительно своей звезды.

Газовый гигант сейчас переживает странную фазу.

TIC2 эволюционирует в горячий Юпитер, как предполагают Гупта и его команда. По словам Суврата Махадевана, астрофизика из Университета штата Пенсильвания и соавтора последнего исследования: «Мы действительно были свидетелями разворачивающейся этой трансформации». (Инверсия)

Как заядлый любитель астрономии, я бы сказал это так: Горячие Юпитеры, на которые приходится примерно 1% всех звезд, не являются обычными находками, а наше Солнце входит в число 99%. Тем не менее, эти массивные газовые гиганты, вращающиеся очень близко к своим звездам, стали предметом обширных исследований. Их близость делает их более заметными по сравнению с другими экзопланетами, что позволяет нам получить ценную информацию об их свойствах и характеристиках.

«Махадеван объясняет, что образование газовых гигантов, подобных Юпитеру, наряду с наличием планет относительно близко к их звездам, остается без ответа вопросом в астрономии», — говорится в одном из возможных перефразов.

Это всего лишь этап

Судя по симуляциям Гупты и его команды, TIC2 начал свое существование во внешних частях своей звездной системы. Этот регион похож на место, где находятся Юпитер и другие крупные планеты в нашей Солнечной системе. Большинство газовых гигантов формируются и остаются именно в этой области. Однако на движение TIC2 могло бы существенно повлиять, если бы он блуждал, как это делали в прошлом планеты-гиганты в нашей солнечной системе.

Согласно моделированию Гупты и его команды, TIC2 может стать «быстро вращающейся гигантской газовой планетой». Это означает, что он облетит свою звезду менее чем за десять дней, в результате чего температура будет выше, чем на поверхности Меркурия.

Обнаружение TIC2 на стадии «теплого Юпитера» может дать астрономам ценную информацию о том, как развиваются некоторые горячие Юпитеры. В настоящее время мы понимаем, что они не возникают вблизи своих звезд из-за отсутствия летучих газов и частиц льда, необходимых для газовых планет-гигантов в этих областях. Вместо этого эти элементы в основном находятся дальше от звезды, за так называемой линией льда, где температура остается ниже. Ближе к звездам существует в основном пыль и небольшие каменные обломки, которые образуют планеты земной группы, подобные Земле.

Рождение горячего Юпитера

Гупта и его команда создали цифровые изображения звездной системы TIC2, включая ее более крупную и горячую звезду, похожую на Солнце, и меньшую звезду-компаньон, кружащуюся вокруг нее.

Согласно звездным моделям, кажется, что меньшая звезда-компаньон несколько раз приближалась к TIC2 довольно близко за миллиарды лет своего существования. Эти близкие столкновения воздействовали на газовый гигант гравитационными силами, изменяя его орбитальную траекторию. Некоторые из этих смоделированных орбит демонстрируют экстремальное поведение, тогда как другие более сдержанные. Со временем одно из таких гравитационных столкновений, вероятно, вывело планету на ретроградную орбиту вокруг своей звезды.

Каждое приближение к звезде TIC2 приводит к возникновению значительных приливных сил внутри газового гиганта, вызывающих медленное движение огромного количества материала. Этот процесс высвобождает энергию, постепенно приближая планету к своей звезде и со временем делая ее орбиту менее эллиптической. В настоящее время планете требуется примерно 167 дней, чтобы совершить один оборот вокруг своей звезды в вытянутой форме. Однако примерно через сто миллионов лет этот газовый гигант будет вращаться вокруг своей звезды раз в неделю, превращаясь в горячий Юпитер с ретроградной орбитой.

«Мы должны полагаться на подобные открытия»

Образование этой планеты — горячего Юпитера — может быть, не типично для всех подобных планет. Однако ее история поразительно напоминает историю другой гигантской газовой планеты HD 80606b, расположенной в 215 световых годах от нас. Обе планеты вращаются вокруг более крупной звезды в двойных системах и испытали значительные гравитационные взаимодействия с соседними звездами, что привело к необычным моделям орбит. Моделирование показывает, что HD 80606b также может стать горячим Юпитером примерно через сто миллионов лет.

«Махадеван выразил некоторое удивление по поводу того, что не было обнаружено никакого другого объекта, похожего на HD 80606, подразумевая, что такие объекты могут быть относительно редкими».

Гупта и его команда обнаружили кое-что интригующее в TIC2, газовой планете-гиганте, которая значительно больше Юпитера. Имея массу примерно в пять раз большую, чем у Юпитера, TIC2 демонстрирует необычный и беспорядочный жизненный цикл. Планеты одинакового размера могут не преодолеть суровые приливные силы, когда приближаются слишком близко к своим звездам. Это может объяснить, почему астрономы идентифицировали только две массивные планеты в этой своеобразной вытянутой фазе «теплого Юпитера».

По мнению Махадевана, формирование горячих Юпитеров, вероятно, включает в себя различные процессы. Мы стремимся полностью изучить эти каналы, но мы в значительной степени зависим от таких открытий, как открытие планеты TIC2, поскольку для таких планет более реально предсказать будущие события, чем проследить их прошлое.

Большие планеты в одной и той же звездной системе могут взаимодействовать по-разному, в результате чего одни планеты приближаются, а другие отталкиваются дальше. Массивные газовые планеты, такие как Юпитеры, обычно демонстрируют нетрадиционные орбитальные траектории.

Когда орбита TIC2 приближается к своей звезде, она ненадолго становится очень близко прямо перед тем, как пройти перед нашей точкой обзора на Земле. Это уникальное расположение дает астрономам, таким как Гупта и его команда, ценную возможность наблюдать, как атмосфера газового гиганта реагирует на интенсивное внезапное нагревание. Они стремятся максимально использовать этот шанс, подав заявку на время наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба.

Смотрите также

2024-07-18 01:58