Астрономы открыли редкую экзопланету «мега-Земли»: Глизе 523b
«Люди используют выражение "мега-Земля" уже более десяти лет, но у нас никогда не было планеты, которая позволила бы нам конкретно сказать, что это такое», — сказал доктор Томас Битти, астроном из Университета Висконсин-Мэдисон.
"Глизе 523b наконец-то это делает. Также поражает, что определить определение мега-Земли — это не то, что мы, астрономы, можем сделать сами.»
«Нам нужны геологи, которые понимают, как железо и порода ведут себя при давлении, которых не может достичь ни одна лаборатория на Земле, и атмосферные учёные, которые могут сказать, сколько из того, что мы измерили, — это порода.»
Новая планета вращается вокруг Глизе 523 (GJ 523), карликовой звезды середины K примерно в 87 световых годах от Земли, совершая один круг каждые 17,75 дня.
Инопланетный мир примерно в 2,55 раза больше радиуса Земли, но в 23,5 раза больше массы Земли, что даёт его плотность 7,8 грамма на см3 — плотнее, чем наша родная планета, несмотря на то, что она достаточно большая, чтобы обычно содержать плотную атмосферу.
«Это совсем не то, чего мы ожидали», — сказал Макс Крофт, аспирант Университета Висконсин-Мэдисон.
«Плотные планеты, как эта, не редкость, но обычно это маленькие каменистые планеты, похожие на Землю или Меркурий. Эта планета в два с половиной раза больше Земли.»
Используя данные о радиальной скорости с спектрографа NEID на телескопе WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик, в сочетании с более ранними обнаруженными транзитными данными миссии NASA TESS, астрономы подтвердили планетарную природу Глизе 523b.
«Мы выбрали эту планету, исходя из того, каким мы думали её размером и температурой», — сказал Крофт.
«Большая планета совершает больший спад, поэтому мы получаем представление о размере, и, исходя из того, как часто это происходит, мы получаем расстояние до её орбиты, и можем использовать это для оценки температуры экзопланеты.»
Анализируя скорости вращения Глизе-523 и нескольких звёзд-компаньонов, движущихся вместе в космосе, исследователи оценили, что системе всего около 169 миллионов лет.
Они также определили, что орбита планеты наклонена как минимум на 71 градус относительно экватора звезды, что означает, что Глизе 523b, вероятно, движется над полюсами звезды, а не вокруг экватора, подобно тому, как спутник вращается вокруг Земли от полюса до полюса, а не по экватору.
Сочетание высокой массы, кажущегося отсутствия атмосферы, молодости и крутого наклона орбиты трудно согласовать со стандартными теориями о формировании и эволюции планет.
Учёные изучили несколько возможных объяснений, включая сильные гравитационные взаимодействия с незамеченным внешним спутником, смещение, унаследованное от искажённого протопланетного диска, или процесс формирования с гигантскими ударами или задержкой аккреции газа, которые могли бы помешать планете когда-либо накопить густую атмосферу.
«В статье мы выдвинули несколько возможных теорий, включая возможность того, что часть атмосферы планеты была оторвана, когда она вращалась слишком близко к звезде, или что она на самом деле начиналась как две планеты, столкнувшиеся и потерявшие атмосферу в жаре крушения», — сказал Крофт.
«Это как будто сносится невозможно. Планета не сможет удержать свою атмосферу, если она очень горячая, и поэтому можно остаться с этим огромным комком породы, созданным этими двумя планетами с очень малым уровнем атмосферы.»
Статья команды будет опубликована в Astronomical Journal.