Массивную Cуперземлю обнаружили астрономы

Обнаруженная экзопланета, находящаяся всего в 200 световых годах от нас, может пролить новый свет на одну из самых странных загадок планетологии.

Фото из открытых источников

Объект с радиусом, примерно в 1,8 раза превышающим радиус Земли, TOI-1075b входит в число крупнейших примеров экзопланет типа Суперземли, которые мы обнаружили на сегодняшний день.

Масса TOI-1075b в 9,95 раза больше массы Земли. Это слишком много для газового мира. При предполагаемой плотности экзопланета, вероятно, будет каменистой, как Меркурий, Земля, Марс и Венера. Эта особенность делает его идеальным кандидатом для исследования теорий формирования и эволюции планет.

Разрыв в радиусе малой планеты был выявлен всего несколько лет назад, в 2017 году. Для экзопланет в непосредственной близости от их звезд было обнаружено очень мало миров, которые преодолевают этот разрыв.

Этому есть несколько возможных объяснений. При меньших размерах экзопланета просто не обладает достаточной массой, чтобы удерживать атмосферу от испарительного излучения так близко к звезде-хозяину. Согласно этой модели, экзопланеты в промежутке должны иметь довольно значительную атмосферу, состоящую в основном из водорода и гелия.

TOI-1075b была обнаружена в данных телескопа TESS НАСА, занимающегося поиском экзопланет. Данные TESS показали, что вокруг оранжевой карликовой звезды TOI-1075 вращается экзопланета, в 1,72 раза превышающая радиус Земли, с периодом обращения около 14,5 часов. Это привлекло внимание астронома Захры Эссак из Массачусетского технологического института. При таком радиусе и близости тогдашний мир - кандидат соответствовал критериям для мира с радиусным зазором.

Следующим шагом в попытке понять природу этой экзопланеты было ее взвешивание. Это включает в себя использование другого эффекта, который экзопланета оказывает на свою звезду-хозяина: гравитационный. Большая часть гравитации при взаимодействии звезды и планеты обеспечивается звездой, но планета также оказывает крошечное гравитационное притяжение на звезду. Это означает, что звезда очень слегка колеблется на месте, и астрономы могут обнаружить это по крошечным изменениям в свете звезды.

Если мы знаем массу звезды, эти изменения можно использовать для измерения массы планеты, вращающей звезду. TOI-1075 имеет массу и радиус примерно на 60 процентов больше, чем у нашего Солнца, поэтому Эссак и ее коллеги смогли точно рассчитать массу экзопланеты, равную 9,95 масс Земли. И их точные измерения размера вернули 1,791 радиуса Земли.

Экзопланета в массовом промежутке должна иметь существенную водородно-гелиевую атмосферу. Плотность TOI-1075b несовместима с плотной атмосферой. Это очень любопытно. Но то, что экзопланета может иметь вместо этого, потенциально еще более увлекательно.

Астрономы далее выяснили, что TOI-1075b настолько горячая (из-за близости к своей звезде), что его поверхность может быть океаном магмы, который создает атмосферу из испаренной породы.

Как мы только недавно увидели, телескоп Джеймс Уэбб обладает огромным опытом в изучении атмосфер экзопланет. Наведение ее на TOI–1075b должно показать, имеет ли она тонкую атмосферу, силикатную атмосферу или вообще без атмосферы.

Исследование команды было принято в астрономическом журнале и доступно на arXiv.