Астрономы отыскали вторую наименее плотную экзопланету

Астрономы при помощи наземных телескопов обнаружили экзогиганта, который попал на второе место среди наименее плотных экзопланет. WASP-193b почти в сто раз менее плотная, чем Земля, и пока что ученые не имеют четкой теории, описывающей происхождение планеты. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Увеличение разнообразия в выборке известных экзопланет необходимо для лучшей проверки и корректировки текущих теоретических представлений о процессах формирования и эволюции экзопланет. Большая роль здесь отводится объектам с аномальными для своего класса свойствами, такими как очень большие или малые массы, плотности, радиусы или необычное внутреннее строение, которые могли формироваться или эволюционировать нестандартным способом или же способны выявить ранее незамеченные недостатки в теориях.

Группа астрономов во главе с Халидом Баркауи (Khalid Barkaoui) из Льежского университета сообщила об открытии экзогиганта WASP-193b, который занял второе место среди известных экзопланет по наименьшему значению средней объемной плотности. Первоначально транзиты экзопланеты по ее звезде были замечены наземной системой WASP-South, затем это было подтверждено фотометрическими наблюдениями наземных систем TRAPPIST-South и SPECULOOS-South, а также данными по колебаниям радиальной скорости звезды, полученными спектрографами CORALIE и HARPS на наземных телескопах.

WASP-193 представляет собой солнцеподобную звезду типа F9 с массой 1,102 массы Солнца, эффективной температурой 6076 кельвин и возрастом 4,43 миллиарда лет, которая находится на удалении 1200 световых лет от Солнца. Вокруг нее с периодом 6,25 дня обращается юпитероподобная экзопланета с равновесной температурой 1254 кельвин, которая подвергается уровню облучения со стороны звезды, в 440 раз превосходящему земной.

Радиус WASP-193b составляет 1,464 радиуса Юпитера при массе 0,139 массы Юпитера (около трех масс Нептуна), что дает значение объемной средней плотности в 0,059 грамм на кубический сантиметр. Это делает WASP-193 b второй наименее плотной экзопланетой после Kepler-51d (0,04 грамм на кубический сантиметр). Для сравнения: плотность Юпитера составляет около 1,33 грамм на кубический сантиметр, Земли — 5,51 грамм на кубический сантиметр.

Интересно, что классические модели эволюции облученных экзогигантов неспособны воспроизвести радиус WASP-193b, который оказывается аномально большим. Модель образования путем аккреции вещества на ядро подходит плохо, альтернативой выглядит модель формирования экзопланеты за счет гравитационной нестабильности в протопланетном диске. Кроме того, необходимо, чтобы эволюционная модель включала в себя процессы, которые задерживают охлаждение планеты после ее формирования или выделяют тепло глубоко в недрах, чтобы обеспечить наблюдаемый радиус при большом возрасте. Возможно, разобраться в природе WASP-193b помогут будущие наблюдения за ней при помощи телескопа «Джеймс Уэбб», для которого планета выглядит удобной целью.

Ранее мы рассказывали об открытии наиболее плотных экзопланет — суперземли и нептуноподобного тела.