Красный карлик TOI 1227, расположенный на расстоянии примерно 330 световых лет от Земли, оказался космической «лабораторией» по изучению первых этапов жизни планет.
Анализ данных наблюдений, полученных с помощью рентгеновской обсерватории «Чандра», показал: интенсивное излучение светила «выжигает» атмосферу юной экзопланеты.
Одна из самых молодых из известных сегодня экзопланет — TOI 1227 b — вращается вокруг красного карлика TOI 1227. Возраст этого мира составляет примерно восемь миллионов лет, что почти в полтысячи раз меньше, чем у Земли. Возраст самой звезды ранее оценивали в 11 миллионов лет, однако результаты нового исследования, представленного на сервере препринтов Корнеллского университета и принятого к публикации в журнале The Astrophysical Journal, показали, что это не так.
Чтобы оценить точный возраст системы и понять, как высокоэнергетическое излучение звезды влияет на юную планету, международная исследовательская группа под руководством Аттилы Варга (Attila Varga) из Рочестерского технологического института (США) наблюдала за объектами с помощью 2,3-метрового телескопа Австралийского национального университета (ANU), установленного в обсерватории Сайдинг-Спринг, и рентгеновского телескопа «Чандра».
Результаты показали, что TOI 1227 расположилась на границе двух молодых звездных популяций — Эпсилон Хамелеона (Epsilon Chamaeleontis) и части OB-ассоциации Скорпион-Центавр (Нижний Центавр — Южный Крест, Lower Centaurus Crux). При этом сама экзопланета буквально «прижата» к звезде, обращаясь вокруг нее на расстоянии около 13 миллионов километров — это приблизительно в 11 раз ближе, чем Земля к Солнцу. Диаметр TOI 1227 b примерно в три раза больше диаметра Нептуна, хотя их масса, предположительно, схожа (масса экзопланеты составляет около 17 масс Земли).
Астрономы заключили, что крайне разреженная и «вспученная» атмосфера экзопланеты уязвима к мощному рентгеновскому излучению звезды: последнее сильно превосходит по яркости солнечное, буквально испаряя атмосферу экзопланеты. По расчетам, за миллиард лет TOI 1227 b может потерять более 10 процентов массы и сильно уменьшиться в размерах.
«Мы едва ли можем представить, что происходит с этой планетой. Ее атмосфера не способна выдержать мощный рентгеновский удар, нанесенный родительской звездой», — отметила Варга.
Результаты моделирования также показали, что, если масса ядра TOI 1227 b составляет около пяти земных, планета полностью потеряет атмосферу в течение нескольких сотен миллионов лет. При более массивном ядре (10 масс Земли) процесс будет происходить медленнее, но не остановится. Открытие поможет понять, как мощное рентгеновское излучение формирует и деформирует молодые планеты.
Автор: Людмила Соколова