Сплющенный сверхгорячий юпитер оказался похож по строению на Юпитер

ESA

Астрономы при помощи трех космических телескопов впервые обнаружили напрямую приливную деформацию экзопланеты в ходе наблюдений ее транзитов по диску своей звезды. Оказалось, что внутреннее строение WASP-103b может быть схоже с Юпитером, несмотря на разницу в размерах и уровнях облучения со стороны звезд. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.

К экзопланетам с ультракоротким периодом относят тела, орбитальный период которых составляет менее одних земных суток. Эти планеты подвергаются воздействию интенсивных потоков излучения и приливных сил со стороны звезды, что дает возможность астрономам исследовать взаимодействие планет со звездами. В частности, приливные силы ответственны за синхронизацию периодов вращения планеты и звезды, деформации планеты и даже сокращению ее орбиты, что в итоге может привести к падению экзопланеты на звезду по спиральной траектории. 

В случае искажения формы планеты эффект будет наиболее ярко проявляться для крупных объектов, которые почти заполняют свою полость Роша, таких как сверхгорячие юпитеры. Радиальная деформация планеты может быть оценена с использованием числа Лява, которое характеризует распределение массы внутри планеты в зависимости от концентрации тяжелых элементов в ядре по отношению к внешней оболочке планеты.

Группа астрономов во главе с Сусаной Баррос (Susana Barros) из Института астрофизики и космических наук в Порту опубликовала результаты исследований взаимодействия экзопланеты WASP-103b со своей звездой. Ученые анализировали данные наблюдений за прохождениями WASP-103b по диску светила, которые были получены космическим телескопом CHEOPS, а также архивными данными наблюдений, полученными космическими телескопами «Хаббл» и «Спитцер».

WASP-103b находится в системе звезды F-типа на расстоянии 1532 световых года от Солнца, в созвездии Геркулеса. Масса экзопланеты составляет 1,5 массы Юпитера, радиус — 1,5 радиуса Юпитера, а год на ней длится 22 часа.

Анализ данных наблюдений позволил определить значение радиального числа Лява hf для WASP-103b, которое немного больше значения, полученного для Сатурна, и аналогично значению, полученному для Юпитера. Это означает, что две планеты могут быть схожи по внутреннему строению, несмотря на разные размеры и уровни облучения со стороны звезд. Форма WASP-103b больше похожа на эллипсоид, а не на сферу, из-за приливных сил со стороны звезды.

Необычным выводом работы стало то, что орбитальный период экзопланеты увеличивается, а не уменьшается, как это предсказывалось в теории, в результате чего WASP-103b медленно дрейфует от звезды. Возможными объяснениями могут быть звезда-компаньон в системе, статистические артефакты, эффект Эпплгейта или апсидальная прецессия, однако ни одна из этих гипотез пока не имеет ни подтверждения, ни опровержения. Ученым необходимы новые данные наблюдений за WASP-103b, чтобы разобраться в особенностях орбитальном движении планеты и более точно оценить ее внутреннее строение.

О том, как CHEOPS изучает экзопланеты можно узнать в нашем материале «Слетаем за подробностями».

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.