Найдена экзопланета с самой вытянутой орбитой

Ученые нашли экзопланету с самой вытянутой орбитой среди обнаруженных экзопланет. Эксцентриситет орбиты этой планеты равен 0,94. Для сравнения: у Земли, чья орбита представляет собой почти идеальный круг, эксцентриситет орбиты равен 0,02. Ученые считают, что найденная планета через миллиард лет превратится в горячий юпитер, ее орбита станет круглой и очень близкой к светилу. Исследование помогает лучше понять, как эволюционируют горячие юпитеры. Работа опубликована в журнале Nature.

Горячие юпитеры — это крупные (как Юпитер) экзопланеты, которые вращаются ближе к своей звезде, чем Меркурий к нашему Солнцу. Подобных объектов уже зафиксировано несколько сотен. Ученые предполагают, что горячие юпитеры меняют свою орбиту: сначала они вращаются далеко от звезды, а потом мигрируют поближе. Уже более 20 лет астрономы ищут экзопланеты, которые могли бы быть предшественниками горячих юпитеров. Иногда успешно: например, планета HD80606b имеет очень вытянутую орбиту. Специалисты предполагают, что именно такие массивные планеты с очень вытянутой орбитой являются будущими горячими юпитерами. Теперь ученым удалось найти нового рекордсмена.

В 2020 году астрономы с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) зафиксировали падение яркости звезды TIC 241249530, расположенной в 1100 световых лет от Земли. Ученые также проанализировали звезду с помощью оптического телескопа WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик. Так они пришли к выводу, что вокруг звезды вращается планета размером с Юпитер. Она получила имя TIC 241249530 b. Теперь с помощью спектрографов NEID наземной Национальной обсерватории Китт-Пик и Habitable Zone Planet Finder в наземном телескопе Хобби — Эберли астрономы смоделировали орбиту экзопланеты.

Оказалось, что она больше напоминает огурец, чем круг. TIC 241249530 b примерно в пять раз массивнее Юпитера и имеет эксцентриситет, то есть вытянутость, орбиты 0,94. Для сравнения: достаточно сильно вытянутая орбита Плутона имеет эксцентриситет 0,25, а эксцентриситет орбиты Земли составляет 0,02 — почти идеальный круг.

Эксцентриситет орбиты 0,94 приводит к тому, что температуры на планете, вероятно, варьируются от приятного теплого летнего дня (в самой дальней от звезды точке) до невыносимой жары при максимальном сближении со светилом.

Ученые решили узнать, как планета могла попасть на такую необычную орбиту. Оказалось, что изначально она, скорее всего, двигалась по обычной круговой орбите, но свои правки внесла вторая звезда системы. Из-за ее воздействия планета начала отдаляться от звезды-хозяйки в определенной части своей орбиты.

Однако уникальность TIC 241249530 b заключается еще и в том, что она вращается в направлении, противоположном вращению звезды-хозяина. Это нетипично для большинства экзопланет.

Судя по всему, планета TIC 241249530 b прямо сейчас эволюционирует в горячего юпитера. На данный момент ей требуется около 167 дней, чтобы совершить полный оборот вокруг своей звезды. По прогнозам исследователей, через 1 миллиард лет планета перейдет на более круглую орбиту и станет горячим юпитером. Из-за того, что предыдущий рекордсмен по вытянутости орбиты тоже гораздо массивнее Юпитера, ученые предполагают, что горячими юпитерами могут быть только те планеты, которые изначально были в несколько раз массивнее него. В будущем такие планеты перестают отдаляться от звезды, их орбита становится более круглой, а масса – немного меньше.

Ученые планируют узнать больше о том, как меняется атмосфера такой планеты после того, как она приблизится к звезде-хозяину.