В последние десять лет астрономы открыли более двух тысяч планет, находящихся за пределами Солнечной системы, и еще более пяти тысяч объектов считаются кандидатами в экзопланеты. Многие из них отличаются от планет, известных ученым по нашей системе. Одной из наиболее крупных групп экзопланет являются «горячие юпитеры» – газовые гиганты, расположенные на очень низких орбитах около своих звезд.

Несмотря на то, что подобные планеты встречаются очень часто, насчет их происхождения и природы у ученых остается много вопросов. Один из них – как казовые гиганты попадают на такие короткопериодичные орбиты. Согласно распространенной гипотезе, такие планеты формируются на дальних орбитах. Однажды под действием гравитационных сил звезды или других планет они переходят на вытянутую эллиптическую орбиту с перицентром вблизи звезды, а затем скругляют орбиту и превращаются в обычные «горячие юпитеры».

Поскольку промежуточных газовых гигантов с вытянутыми орбитами известно довольно мало, процесс скругления орбиты должен происходить быстро – в течение сотен миллионов лет. Ученые предполагают, что торможение планет ускоряется благодаря частым нагревам при пролетах около звезды. Когда температура поднимается, планета сдавливается и нагревается, а в ее атмосфере начинаются высокоэнергетические процессы. Все это приводит к потере энергии и замедлению.

Результаты нового исследования, проведенного при помощи космического телескопа Спитчер, опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters. Астрономы изучали газовый гигант HD 80606b, находящийся на сильно вытянутой эллиптической орбите около звезды HD 80606 в 190 световых годах от Солнца. Он делает полный оборот вокруг звезды за 111 земных суток. Во время прохождения перицентра температура атмосферы на стороне планеты, повернутой к звезде, поднимается до 1100 градусов Цельсия. Проведенное исследование HD 80606b не было первым для этого газового гиганта, но благодаря увеличенной длительности наблюдений – 85 часов – ученым удалось собрать о планете много новой информации.

По зафиксированным телескопам колебаниям яркости планеты установлена продолжительность суток на HD 80606b. Она составила около 90 часов. Планета вращается вокруг своей оси существенно медленнее, чем предполагали ученые, и объяснение этому факту пока не предоставлено. Кроме того, при пролете около звезды она сдавливается недостаточно интенсивно и теряет не так много энергии, как предполагалось. Чтобы достичь круговой орбиты, HD 80606b потребуется около 10 миллиардов лет.

Это открытие ставит под сомнение гипотезу перехода газовых гигантов с высоких орбит на низкие через эллиптические. Астрономы в новом исследовании предлагают для образования «горячих юпитеров» рассматривать другие гипотезы – как идею формирования этих планет в непосредственной близости звезды, так и предположение о постепенной рецессии круговой орбиты.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить