Швидкість і відстань, на якій планети обертаються навколо своїх зірок, можуть визначати долю кожної планети - чи залишиться планета частиною своєї сонячної системи або зникне.
Прагнучи дізнатися більше про далекі планети за межами нашої Сонячної системи, астрономи виявили, що планета GJ 3470b розміром приблизно з Нептун, випаровується зі швидкістю в 100 разів швидше, ніж раніше відкрита планета аналогічного розміру, GJ 436b.
Результати, опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics, покращують знання астрономів про те, як розвиваються планети.
"Планети можуть втратити значну частку всієї своєї маси. GJ 3470b втрачає більше своєї маси, ніж будь-яка інша планета, яку ми бачили досі; всього через кілька мільярдів років половина планети може зникнути, - сказав Девід Сінг, автор дослідження.
Дослідження є частиною програми Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury (PanCET), очолюваної Сінгом, метою якої є вимірювання атмосфери 20 екзопланет в ультрафіолетовому, оптичному та інфрачервоному променях. PanCET є найбільшою програмою спостережень екзопланет, яка запускається за допомогою космічного телескопа НАСА Хаббл.
Одна конкретна проблема, яка цікавить астрономів, полягає в тому, як планети втрачають свою масу в результаті випаровування. Такі планети, як «супер» Землі і «гарячі» Юпітери, обертаються більш близько до своїх зірок і, отже, стають більш гарячими, в результаті чого випаровування забирає зовнішній шар їх атмосфер.
У той час як великі екзопланети розміром з Юпітер і меншого розміру «СуперЗемлі» численні, екзопланети розміру з Нептун (приблизно в чотири рази більше Землі) зустрічаються рідко. Дослідники висувають гіпотезу, що ці Нептуни позбавляються своєї атмосфери і зрештою стають меншими планетами.
Однак важко активно спостерігати, як вони це роблять, тому що їх можна вивчати тільки в ультрафіолетовому світлі, що обмежує дослідників районом найближчих зірок, що знаходяться на відстані не більше 150 світлових років від Землі, не прихованих міжзоряним матеріалом. GJ 3470b знаходиться на відстані 96 світлових років і обертається навколо червоного карлика в напрямку сузір'я Раку.
У цьому дослідженні Хаббл виявив, що екзопланета GJ 3470b втратила значно більшу масу і мала помітно меншу екзосферу, ніж перша досліджена екзопланета розміром з Нептун, GJ 436b, через її нижчу щільність і отримання більш сильного радіаційного опромінення від своєї зірки-господаря.
Нижча щільність екзопланети GJ 3470b робить її нездатною гравітаційно утримувати нагріту атмосферу, і в той час як вік зірки, в системі якої знаходиться GJ 436b, становить від 4 до 8 мільярдів років, зірці, в системі якої знаходиться GJ 3470b, всього 2 мільярди років; молода зірка більш активна і потужна, і тому у неї більше випромінювання для нагріву атмосфери планети.
За оцінками команди вчених, GJ 3470b, можливо, вже втратила до 35 відсотків своєї загальної маси, і через кілька мільярдів років весь її газ може зникнути, залишивши після себе тільки скелясте ядро.
«Ми починаємо краще розуміти, як планети формуються і які властивості впливають на їх загальний склад», - сказав Сінг. "Наша мета полягає в тому, щоб широко поглянути на атмосфери цих планет, щоб визначити, як кожна планета залежить від її власного навколишнього середовища. Порівнюючи різні планети, ми можемо скласти загальну картину їхньої еволюції ".
Заглядаючи вперед, Девід Сінг і його команда сподіваються вивчити більше екзопланет, відшукуючи гелій в інфрачервоному світлі, що дасть більший діапазон пошуку, ніж пошук водню в ультрафіолетовому світлі.
