Астрономы подтвердили существование планет с плотностью сахарной ваты

18 сентября 2019

В Солнечной системы нет одинаковых планет, но мы можем их распределить по категориям: каменистые планеты (Земля, Венера, Меркурий и Марс), газовые гиганты (Сатурн и Юпитер), карликовые планеты (Плутон и Церера). Их относительная близость позволяет нам подробно исследовать ту или иную категорию. Однако не все возможные категории планет представлены в нашей системе.

И вот астрономы представили подробнейшее исследование еще одной категории  — раздутых миров.

Из всех обнаруженных на сегодняшний день экзопланет лишь с десяток оказались «пушистыми». В данном исследовании ученые изучали три молодые планеты у звезды в 2600 световых годах от нас. Их размер сопоставим с размером Юпитером, а вот масса составляет меньше процента массы нашего газового гиганта. 

Это означает, что у них чрезвычайно низкая плотность. Более того, это одни из самых «раздутых» планет из когда-либо зарегистрированных  —  с плотностью меньше 0,1 грамма на кубический сантиметр. Авторы описали текстуру этих планет как «сахарную вату».

Эти три планеты у звезды Kepler 51 были обнаружены в 2012 году, но лишь в 2014 году астрономы заметили их низкую плотность. Сегодня, с помощью данных, собранных космическим телескопом Хаббл, команда астрономов смогла рассказать о том, что творится в атмосфере этих странных далеких миров.

Космический телескоп Кеплер заметил эти планеты транзитным методом, то есть по падению/увеличению яркости звезды. В этом плане нам повезло. Когда планета загораживает звезду, часть света фильтруется через атмосферу планеты (если она есть). Сравнив пики спектра звезды во время транзита со спектром в остальное время можно понять из чего состоит атмосфера.

Примерное сравнение размеров экзопланет Kepler 51 c планетами Солнечной системы (NASA/ESA/STScI)

Именно так ученые попытались проанализировать атмосферы Kepler 51 b и Kepler 51 d. К сожалению, оказалось, что атмосферы скрыты непрозрачным слоем на большой высоте. 

Мы сразу заинтересовались, чем это можно объясняться. Мы ожидали найти воду, но не смогли обнаружить ни одну молекулу, —  описывает планетолог Джессика Либби-Робертс из Колорадского университета в Боулдере.

Поэтому ученые обратились к помощи компьютерных моделей. Как же могли сформироваться такие раздутые планеты с легкой плотностью, но непрозрачной «скорлупой»? Лучшим объяснением стала модель атмосферы из водорода и гелия со слоем метана на большой высоте.

Подобный слой есть и в нашей системе  — на Титане, спутнике Сатурна. Из-за плотного метанового слоя мы долго не могли получить снимки поверхности. В итоге их предоставила нам станция Кассини, подлетевшая к спутнику в 2004 году.

Команда также смогла определить, что такие атмосферы с огромной скоростью «протекают» в окружающий космос. Это может объяснить чрезвычайную редкость подобных миров.

Раз эти «дутики» такие молодые, состояние «сахарной ваты» может быть лишь этапом в их развитии. В результате может получится что-то вроде мини-Нептуна  — самого распространенного вида планет в галактике.

Как объясняет Закори Бетта-Томпсон (Zachory Berta-Thompson), коллега Либби-Робертс, «значительная доля странности этих планет объясняется тем, что мы видим их на том этапе развития, который нам очень редко удается увидеть».

Научная статья была опубликована в The Astronomical Journal. Она доступна на сайте arXiv.
Источник: Funscience со ссылкой на Science Alert.

Аутофагия, что это такое?

В свете текущей популярности специальных диет и голодания, хотелось бы разобраться более детально, что из себя представляет такой процесс как аутофагия.

Как бактерии могут «спаивать» вас?

Эта статья о том, как в крайне редких случаях бактерии, развивающиеся в кишечнике человека, могут производить так много этанола, что носитель подобной микрофлоры…

Поделиться новостью