Ультракороткоперіодичні планети - це маленькі компактні світи, які обертаються навколо своїх зірок на дуже близькій відстані, завершуючи свій оборот по орбіті - і відповідно один свій рік - менш ніж за 24 години. Як ці планети опинилися в таких екстремальних конфігураціях, досі залишається загадкою для вчених.
Тепер астрономи виявили планету з надкоротким періодом часу (USP), яка також є зовсім невеликою. Планета отримала назву GJ 367 b, і вона звертається навколо своєї зірки всього за вісім годин. Ця планета розміром приблизно з Марс і вдвічі менше Землі за масою, що робить її однією з найменших планет, виявлених на сьогоднішній день.
Суб-Земля GJ 367 b обертається навколо зірки, що знаходиться на відстані 31 світлового року від Сонця, досить близько, щоб дослідники могли визначити властивості планети, які були неможливі для раніше виявлених USP.
Наприклад, вчені визначили, що GJ 376 b - це скеляста планета, яка, ймовірно, містить тверде ядро порожніх з заліза і нікелю, яке подібне до ядра Меркурія.
За оцінками астрономів, через крайню близькість до зірки GJ 376 b отримує в 500 разів більше випромінювання, ніж Земля отримує від Сонця. У результаті денний бік планети нагрівається до 1500 градусів за Цельсієм - там плавиться залізо і гірські породи.
При таких екстремальних температурах будь-яка суттєва атмосфера давно випарувалася б разом з будь-якими ознаками життя, принаймні, в тому вигляді, в якому ми її знаємо.
Але є шанс, що у планети можуть бути населені сусіди. Її зірка - червоний карлик або М-карлик - це тип зірок, у яких зазвичай знаходиться кілька планет.
Відкриття GJ 367 b біля такої зірки вказує на можливість наявності більшої кількості планет у цій системі, що може допомогти вченим зрозуміти походження GJ 376 b та інших ультракороткоперіодичних планет.
«Для зірок цього класу населена зона буде знаходитися десь між дво-тритижневою орбітою», - кажуть дослідники. «Оскільки зірка знаходиться так близько до нас і вона така яскрава, у нас є хороші шанси побачити і інші планети в цій системі».
Транзитні тести
Нова планета була відкрита супутником NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), місією під керівництвом Массачусетського технологічного інституту. TESS стежить за зміною яскравості найближчих зірок на небі. Вчені переглядають дані TESS на предмет проходження або періодичних провалів у зоряному світлі, які вказують на те, що планета перетинає і ненадовго блокує світло зірки.
Приблизно протягом місяця в 2019 році TESS фіксував ділянку південного неба, на якому була зірка GJ 376. Вчені проаналізували дані і виявили транзитний об'єкт із надкороткою восьмигодинною орбітою. Вони провели кілька тестів, щоб переконатися, що сигнал йде не від «ложноположного» джерела, такого як затьмарююча подвійна зірка на передньому або задньому плані.
Переконавшись, що об'єкт дійсно є ультракороткоперіодичною планетою, вони потім більш пильно спостерігали за зіркою планети за допомогою приладу High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), встановленого на телескопі Європейської південної обсерваторії в Чилі.
На основі цих вимірювань вони визначили, що планета входить до числа найлегших планет, виявлених на сьогоднішній день, з радіусом 72 відсотки і масою 55 відсотків від радіусу і маси Землі. Такі розміри вказують на те, що у планети, ймовірно, є ядро, багате залізом.
Потім дослідники скоротили різні можливості внутрішньої будови планети і знайшли сценарій, який найкраще відповідав даним, що показує, що залізне ядро, ймовірно, становить 86 відсотків внутрішнього простору планети, подібно до складу Меркурія.
Продовжуючи вивчати GJ 367 b і її зірку, вчені сподіваються виявити сигнали інших планет у системі. Властивості цих планет, такі як їх відстань і орієнтація по орбіті, можуть дати ключ до розгадки того, як виникли GJ 367 b та інші надкороткоперіодичні планети.
Результати дослідження опубліковані в журналі Science.
