TESS обнаруживает каменистую планету, которая светится расплавленной лавой, когда ее сжимают соседи

Стивену Кейну, астрофизику из Калифорнийского университета в Риверсайде, пришлось перепроверить свои расчеты. Он не был уверен, что изучаемая им планета может быть такой экстремальной, как кажется.

Кейн никак не ожидал узнать, что планета в этой далекой звездной системе покрыта таким количеством действующих вулканов, что, если смотреть на нее издалека, она приобретает огненный, светящийся красный оттенок.

Это был один из тех моментов открытия, когда ты думаешь: “Ух ты, удивительно, что это может существовать на самом деле”, – сказал Кейн. Статья с подробным описанием открытия уже опубликована. опубликована в Astronomical Journal.

Запущенный в 2018 году спутник НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite, или TESS, ищет экзопланеты – планеты за пределами нашей Солнечной системы, – которые вращаются вокруг самых ярких звезд на небе, в том числе те, на которых может существовать жизнь.

Кейн изучал звездную систему под названием HD 104067, расположенную примерно в 66 световых годах от нашего Солнца, в которой, как уже было известно, находилась гигантская планета. Только что TESS обнаружил сигналы новой каменистой планеты в этой системе. Собирая данные об этой планете, Кейн неожиданно обнаружил еще одну, доведя общее число известных планет в системе до трех.

Новая планета, обнаруженная TESS, – это скалистая планета, похожая на Землю, но на 30 % больше. Однако, в отличие от Земли, она имеет больше общего с Ио, скалистым внутренним спутником Юпитера и самым вулканически активным телом в нашей Солнечной системе.

“Это планета земной группы, которую я бы описал как Ио на стероидах”, – сказал Кейн. “Она находится в ситуации, когда на ней постоянно извергаются вулканы. В оптическом диапазоне длин волн можно увидеть светящуюся планету с поверхностью из расплавленной лавы”.

Кейн подсчитал, что температура поверхности новой планеты TOI-6713.01 составляет 2600 градусов по Кельвину, что выше, чем у некоторых звезд.

В вулканической активности как на Ио, так и на этой планете виноваты гравитационные силы. Ио находится очень близко к Юпитеру. Кейн объяснил, что другие спутники Юпитера заставляют Ио двигаться по эллиптической или “эксцентрической” орбите вокруг планеты, которая сама обладает очень сильным гравитационным притяжением.

“Если бы не было других спутников, Ио находился бы на круговой орбите вокруг планеты, и на его поверхности было бы тихо. Вместо этого гравитация Юпитера так сильно сжимает Ио, что на нем постоянно извергаются вулканы”, – говорит Кейн.

Аналогично, в системе HD 104067 есть две планеты, которые находятся дальше от звезды, чем эта новая планета. Эти внешние планеты также заставляют внутреннюю каменистую планету двигаться по эксцентрической орбите вокруг звезды, что сжимает ее при вращении.

Кейн сравнивает этот сценарий с игрой в рэкетбол, где маленький резиновый мячик отскакивает сильнее и нагревается, когда по нему постоянно бьют ракетками. Этот эффект называется приливной энергией – термин, используемый для описания гравитационного воздействия одного тела на другое. На Земле приливы и отливы возникают в основном под действием гравитации Луны, которая тянет за собой океаны.

В будущем Кейн и его коллеги хотели бы измерить массу пылающей планеты и выяснить ее плотность. Это позволило бы определить, сколько материала может быть выброшено из вулканов.

По словам Кейна, приливное влияние на планеты исторически не было в центре внимания исследователей экзопланет. Возможно, с этим открытием ситуация изменится.

“Это многому нас учит: как много энергии можно закачать в планету земной группы и каковы последствия этого”, – говорит Кейн. “Хотя мы знаем, что звезды способствуют нагреву планеты, подавляющее большинство энергии здесь приходится на приливы и отливы, и это нельзя игнорировать”.