Сплющенный сверхгорячий юпитер оказался похож по строению на Юпитер
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
Его ширина составляет 322 километра
Астрономы оценили альбедо и форму кандидата в карликовую планету 2002 MS4 из Пояса Койпера, а также нашли на нем впадину глубиной 45,1 километра и протяженностью 322 километра — предположительно, это огромный кратер. Это удалось сделать благодаря наблюдениям покрытий объектом звезд Млечного Пути. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Покрытия звезд возникают, когда какое-либо близкое к земному наблюдателю тело, такое как астероид, планета или ее спутник, проходят на фоне звезды Млечного Пути, вызывая падение ее яркости или закрывая ее полностью. Это позволяет уточнить размеры и форму тела, его орбиту или выявить наличие колец или других структур. В частности, благодаря покрытиям звезд были открыты кольца у Урана и карликовой планеты Квавар из Пояса Койпера, а также установлена двойственность Аррокота — цели зонда New Horizons. Группа астрономов во главе с Флавией Роммель (Flavia Rommel) из Федерального технологического университета в Бразилии опубликовала результаты программы по наблюдению девяти покрытий звезд кандидатом в карликовую планету в Поясе Койпера (307261) 2002 MS4, проводившейся в период с 2019 по 2022 год при помощи ряда наземных телескопов в Южной и Северной Америке, Африке, Европе и Западной Азии. Объект был обнаружен в рамках программы отслеживания околоземных астероидов в июня 2002 года и классифицируется как представитель горячей популяции классических тел Пояса Койпера. Модель 2002 MS4, лучше всего подходящая под данные наблюдений, обладает большой полуосью 412 километров и малой полуосью 385 километров, а также оценочным геометрическим альбедо 0,1. Исследователи также обнаружили три отчетливых детали рельефа, видимых в северо-восточной части лимба: впадина, глубиной 11 километров, за которой следует возвышенность высотой 25 километров, за которой следует еще одна впадина с глубиной 45,1 километра и линейной протяженностью 322 километра. Предполагается, что если вторая впадина является ударным кратером, то это может быть самый большой кратер на транснептуновых объектах. Однако не исключена полностью модель, где возвышенность объясняется наличием спутника, хотя из данных наблюдений явно не следует присутствие у 2002 MS4 выбросов с поверхности, спутников или колец. Ранее мы рассказывали о том, как самый крупный кратер Аррокота рассказал о его ударном прошлом.