Космический телескоп TESS обнаружил экзопланету в «подростковом возрасте» — она младше 50 миллионов лет и еще не закончила стадию сжатия. Эта планета находится относительно близко к Земле, на расстоянии около 150 световых лет, и космический телескоп «Джеймс Вебб» сможет исследовать состав ее атмосферы, что позволит больше узнать о путях эволюции планетных систем, пишут ученые в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal.
Параметры экзопланет сильно меняются с «возрастом». Гравитационные взаимодействия с другими телами изменяют параметры их орбит, высокоэнергетическое излучение родительских звезд вызывает потерю атмосферы, а объем газовых гигантов уменьшается по мере их остывания в течением времени.
Группа под руководством Элизабет Ньютон (Elisabeth Newton) из Дартмутского колледжа в Британии подтвердила открытие экзопланеты DS Tuc Ab, которая первоначально была обнаружена в ходе анализа данных наблюдений орбитального телескопа TESS, проведенных в ноябре 2018 года. Она находится на орбите вокруг одной из звезд спектрального класса G6V в визуальной двойной звездной системе, расположенной в 150 световых годах от Земли и принадлежащей звездной ассоциации Тукана-Часы (Tucana—Horologium), возрастом около 45 миллионов лет. Вторая звезда в системе принадлежит к спектральному классу K3V, ее орбита пролегает в 157-174 астрономических единицах от звезды-компаньона.
Чтобы доказать присутствие экзопланеты в системе и узнать ее свойства, ученые проанализировали данные космического телескопа «Спитцер», а также нескольких наземных обсерваторий. Оказалось, что DS Tuc Ab имеет радиус 5,7 радиуса Земли и попадает в малочисленную группу планет между супер-Нептунами и суб-Сатурнами. Возраст планеты оценивается меньше, чем в 50 миллионов лет, она настолько молода, что, вероятно, все еще сжимается из-за остывания недр и может также терять массу. Предполагается, что ее радиус уменьшится на 5-10 процентов в течение следующих нескольких сотен миллионов лет. Период обращения экзопланеты составляет 8,1 земных дня, а ее равновесная температура оценивается в 850 кельвинов.
Ученые называют DS Tuc Ab прекрасной целью для наблюдений при помощи будущего космического телескопа «Джеймс Вэбб», который сможет провести спектрометрические измерения ее атмосферы «на просвет», то есть изучая характеристики излучения материнской звезды, проходящего сквозь газовую оболочку планеты. Кроме того, возможно, удастся обнаружить и экзосферу планеты.
Космический телескоп TESS ищет экзопланеты методом транзитной фотометрии — он отслеживает небольшие изменения блеска звезды при прохождении планеты по ее диску. Основными целями для аппарата являются яркие звезды на расстоянии от 30 до 300 световых лет от Земли. Найденные кандидаты в экзопланеты становятся целями других обсерваторий (как наземных, так и орбитальных), которые изучают их более детально. За первые полгода работы телескоп обнаружил более 280 кандидатов в экзопланеты, из которых 20 уже были подтверждены.
Александр Войтюк