batrachospermum (batrachospermum) wrote,
batrachospermum
batrachospermum

Category:

Теплые юпитеры – иглобрюхи космоса

С тех пор как 20 лет назад был обнаружен первый горячий юпитер – 51 Пегаса b, или Беллерофонт, – выяснилось, что многие представители этого класса экзопланет больше, чем должны быть. В отсутствие дополнительной энергии извне диаметр газового гиганта возрастом в несколько миллиардов лет, по расчетам, не может превышать диаметр нашего солнечного Юпитера больше чем на 20%. Тем не менее известны десятки сильно вздутых горячих юпитеров, некоторые из них, как WASP-17 b, шире Юпитера раза в два. Для очень молодых и горячих планет столь крупный размер в порядке вещей, но за миллиарды лет под действием гравитации газовые гиганты должны были бы значительно скукожиться.

Есть две основные теории, объясняющие существование таких планет, называемых «рыхлыми» или «горячими сатурнами». По одной версии, излучение звезды так нагревает их атмосферу, что гравитации просто не хватает силенок удержать ее, что препятствует сжатию. По другой – жар звезды проникает в ядро планеты, раздувая ее изнутри. Астрофизики не знают, какая из теорий верна. Но Эрик Лопез из Эдинбургского университета (Великобритания) и Джонатан Фортни из университета Калифорнийского (США) считают, что ответ могут подсказать представители нового гипотетического класса – «повторно вздутые юпитеры» (re-inflated Jupiters).



Эти планеты рождаются раздутыми бутузами и со временем сжимаются от гравитации, как и другие газовые гиганты. Но когда родительская звезда на склоне лет увеличивается в размерах и переходит на стадию горячего красного гиганта, они вновь раздуваются – как иглобрюх в минуту опасности! Масса такого «теплого юпитера» не превышает юпитерианской, хотя диаметр у него будет больше ожидаемого, расположен он несколько дальше от звезды, чем стандартный горячий юпитер, вращающийся на близкой к звезде орбите. Планета достаточно далека, чтобы охладиться и сжаться в младые годы, но достаточно близка, чтобы почувствовать жаркое дыхание зарождающегося красного гиганта. Этих повторных дутышей вероятнее всего найти на орбитах, соответствующих 10–20-дневному периоду обращения вокруг звезды, а сама звезда должна быть в 5–10 раз шире Солнца, пишут астрофизики.

Если подобная «иглобрюхая» планета будет найдена, она станет лакмусовой бумажкой для физики рыхлых горячих юпитеров. По сути, такая находка будет означать, что механизм их возникновения связан с проникновением звездного тепла в ядро и расширением планеты изнутри. Потому что только так мог бы образоваться их повторно вздутый теплый кузен. Если бы тепло не проникало в ядро планеты, то при переходе звезды к стадии с повышенной радиацией никакого расширения теплого юпитера не произошло бы. Впрочем, есть мнение, что теплые и горячие юпитеры могут различаться по физическим свойствам: так, ядро теплого юпитера, возможно, проще нагреть из-за особенностей структуры атмосферы газового гиганта на большем удалении от звезды.

В любом случае найти такой объект было бы крайне интересно. Пока же все потенциальные кандидаты были решительно отвергнуты авторами в статье. Надежды возлагаются на вторую миссию космического телескопа «Кеплер», который будет искать планеты возле красных гигантов. Либо придется подождать, пока наше Солнце само превратится в таковой, и посмотреть, что станется с Юпитером – сохранит ли он свой размер или раздуется как рыба фугу.

По материалам: New Scientist, arXiv.org
Иллюстрация: Detlev Van Ravenswaay/SPL
Tags: космос
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments