Астрономы нашли редкий горячий юпитер у древней звезды с низкой металличностью. Открытие может изменить представления о формировании и эволюции планет-гигантов.
Международная группа астрономов обнаружила редкую экзопланету типа горячий юпитер, вращающуюся вокруг возрастной звезды с крайне низким содержанием тяжелых элементов. Открытие сделано с помощью космического телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) и описано в научной работе на сервере препринтов arXiv.
Планета получила обозначение TOI-7169 b. Она обращается вокруг звезды спектрального класса G3V на расстоянии около 1477 световых лет от Земли. Астрономы подтвердили ее существование по транзитному сигналу — небольшому падению яркости звезды при прохождении планеты перед диском светила, а затем проверили данные наземными наблюдениями и спектроскопией.
TOI-7169 b относится к «раздутым» или «рыхлым» из-за термического расширения горячим юпитерам. Радиус планеты примерно в 1,48 раза больше юпитерианского, а масса составляет лишь около 0,41 массы Юпитера. Из-за этого плотность TOI-7169 b крайне мала — около 0,16 г/см³. Планета делает полный оборот вокруг звезды всего за 3,44 земных дня и находится от нее примерно в 0,043 а.е. (в 9 раз меньше, чем от Солнца до Меркурия). Близость со звездой-хозяйкой разогревает атмосферу планеты до 1630 К.
Горячими Юпитерами называют газовые гиганты с короткими орбитальными периодами (менее 10 суток), которые находятся очень близко к своим звездам и потому имеют высокие температуры. Такие миры часто обладают чрезмерно раздутыми атмосферами и необычной химией.
Главная особенность системы — необычно низкая металличность звезды. Обычно гигантские планеты находят у звезд, богатых тяжелыми элементами, поэтому обнаружение такого объекта может помочь определить минимальные условия, необходимые для формирования газовых гигантов.
Звезда TOI-7169 существует около 12,3 млрд лет и может оказаться самой древней и бедной металлами среди известных светил с транзитными гигантскими планетами. Это делает систему особенно интересной для дальнейших наблюдений, включая спектроскопию атмосферы планеты.
В исследовании отмечается, что будущие наблюдения могут показать, как низкое содержание тяжелых элементов влияет на физические свойства газовых гигантов и их атмосфер.
Первый горячий юпитер у звезды главной последовательности — 51 Pegasi b — был открыт в 1995 году и положил начало современной экзопланетной астрономии.
Телескопу TESS обнаруживать транзитные горячие юпитеры проще всего ввиду их достаточно большого диаметра на фоне диска звезды и близости к ней.
Наблюдения таких объектов часто показывают необычные атмосферные компоненты — например, оксиды титана и ванадия, способные создавать температурные инверсии.
Горячие и сверхгорячие планеты могут служить лабораториями для изучения химии атмосферы газовых гигантов в экстремальных условиях близости к звезде.
Моделирование показывает, что горячие юпитеры обычно рождаются на достаточно большом удалении от звезды, но затем по разным причинам мигрируют к центру системы. Многие из них в конечном итоге полностью разрушаются и сливаются с веществом светила.
