Loading color scheme

Теплая экзопланета GJ436b, сопоставимая по массе с Нептуном, подобно комете, сопровождается гигантским водородным шлейфом

A giant comet-like cloud of hydrogen escaping the warm Neptune-mass exoplanet GJ 436b. David Ehrenreich,            Vincent Bourrier,       Peter J. Wheatley, et al. Nature. 2015. Vol. 522. No 7557. P. 459–461.

В ходе исследования с помощью телескопа Hubble планеты Gliese436b (GJ436b), вращающейся вокруг небольшого красного карлика Gliese 436, расположенного в созвездии Льва на расстоянии 33 световых года от Земли, авторы обнаружили колоссальный водородный шлейф, возникший у планеты из-за излучения звезды. Подобное явление вокруг экзопланеты наблюдается впервые. Имеющаяся сейчас скорость испарения не угрожает планете, однако в прошлом, когда звезда была более активной (в течение первых миллиардов лет своего существования), вещество планеты испарялось быстрее. GJ436b по размерам близка к Нептуну: ее масса равна 22,2 массы Земли, радиус – 4,327 радиуса Земли. Планета обращается вокруг материнской звезды за 2,64 дня. Расстояние между звездой и планетой составляет всего 3 млн км (для сравнения, Солнце и Землю разделяют около 150 млн км). Предположительный возраст планеты – около 6 млрд лет. В мае 2007 г. бельгийскими учеными было установлено, что планета в основном состоит из воды. Вода находится в твердом состоянии при температуре порядка 300 °С и большом давлении. Еще три года назад планетологи заметили некие странные колебания в мощности инфракрасного излучения Gliese 436, которые вызывались периодическим прохождением GJ436b по диску светила. Эти наблюдения раскрыли неожиданный феномен – проход планеты по диску светила в ультрафиолете начинался за 2 часа до того, как GJ436b начинал затенять собой свет звезды в области видимого света. Аналогичным образом газовый гигант продолжал заслонять ультрафиолетовые лучи на протяжении 3 часов после того, как планета покидала диск звезды. Подобное возможно только в том случае, если за планетой тянется гигантский шлейф из водорода и прочих газов, которые взаимодействуют с ультрафиолетовым излучением звезды и заслоняют часть этого излучения от глаз наблюдателей на Земле. По расчетам авторов, каждую секунду под воздействием рентгеновского излучения звезды из атмосферы GJ436b выгорает около 1000 т водорода, что превращает газового гиганта в подобие огромной кометы. Это не такая большая цифра, учитывая, что каждый миллиард лет планета теряет всего 0,1% от своей общей массы. Авторы считают, что огромное облако газа, в 50 раз превышающее в диаметре саму планету, существует вокруг GJ436b так долго по той причине, что облако нагревается достаточно медленно (красный карлик Gliese 436 – звезда относительно прохладная). Похожие и гораздо более драматичные процессы должны происходить и на других газовых экзопланетах, вся атмосфера которых может быть таким образом потеряна и унесена в космос. О существовании подобных процессов ученые знали достаточно давно, однако до сих пор им удавалось находить лишь остаточные ядра бывших планет-гигантов, вращающихся вокруг красных карликов, похожих на Gliese 436. Не факт, что атмосфера GJ436b испарится полностью и оставит одно каменистое ядро, однако эта экзопланета вполне может объяснить существование близких к другим звездам суперземель, в том числе, обнаруженных телескопом Kepler. Горячие суперземли могут быть остатками более массивных планет, потерявших свои мощные газообразные атмосферы в результате подобных процессов.

В.В. Стрекопытов