Обнаружены странные особенности «исчезновения» горячих Юпитеров: объяснения пока нет

Фото: NASA

Согласно исследованию ученых из Университета штата Колорадо в Боулдере, США, крошечный спутник CUTE, наблюдая за испарением атмосфер горячих Юпитеров, обнаружил удивительные особенности этого процесса. Ученые пока не могут точно объяснить происходящее, пишет Space.

Крошечный спутник CUTE, шириной всего 35 см, с 2021 года вращается вокруг Земли на высоте 525 км. С помощью своего ультрафиолетового телескопа спутник наблюдает за далекими гигантскими экзопланетами – так называемыми горячими Юпитерами.

Это газовые гиганты, которые похожи на Юпитер, но находятся очень близко к своим звездам. В результате температура на них намного выше, чем на Юпитере. Близкое расположение к своим звездам заставляет атмосферы этих газовых гигантов расширяться под действием тепла звезды. И чем больше становится размер атмосферы, тем легче звездному ветру (потокам частиц звезды) уничтожать ее. То есть происходит истощение атмосферы за счет улетучивания газов из ее состава.

Согласно исследованию, спутник CUTE провел наблюдение за семью горячими Юпитерами. Но, оказалось, что атмосфера некоторых из этих миров стабильно испаряется, в то время как другие планеты сопротивляются влиянию звездного ветра и излучению звезды.

• Например, на расстоянии 300 световых лет от нас находится газовый гигант WASP-189b. Как показали наблюдения из атмосферы этого горячего Юпитера каждую секунду улетает 400 млн кг газов.
• На расстоянии 557 световых лет от Земли находится экзопланета MASCARA-4b, которая в 3 раза больше Юпитера по массе. Но здесь спутник не обнаружил улетающего из атмосферы газа.
• Похожая на вышеуказанный мир планета KELT-9b находится в 667 световых лет от нас и является миром с самой высокой температурой среди известных экзопланет — она составляет 4300 градусов Цельсия. Но здесь спутник зафиксировал лишь небольшую потерю газа из атмосферы.

Все планеты находятся близко к своим звездам и одинаково подвергаются влиянию излучения и звездного ветра, но почему их атмосферы испаряются по-разному не ясно. У ученых пока нет четкого объяснения происходящему, но они подозревают причина может скрываться в сочетании гравитации планеты, которая удерживает атмосферу, и уровне активности ее родной звезды, которая контролирует выбросы излучения.

Спутник CUTE до 2027 года будут изучать поведение горячих Юпитеров, пока не сгорит в атмосфере нашей планеты. Но ученые нацелены на изучение и гораздо меньших миров. Существуют предположения, что планеты, которые называют суперземлями на самом деле появляются изначально как планеты похожие по размеру на Нептун. Они сначала имеют большую атмосферу, а затем под влиянием своей звезды она испаряется и планета теряет значительную часть своей массы. В результате остается только каменистое ядро, окруженное тонким слоем атмосферы.

В Солнечной системе, как уже известно ученым, Марс потерял большую часть своей атмосферы из-за влияния солнечного ветра. Понимание процесса исчезновения атмосфер у горячих Юпитеров может дать представление о том, как меньшие миры также теряют свою атмосферу, говорят ученые.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform