В мире экзопланет есть странная особенность: планеты размером с Нептун почти не встречаются очень близко к своим звёздам. Астрономы даже дали этому явлению название — «нептуновая пустыня». Речь идёт о телах с радиусом примерно от 2 до 10 радиусов Земли и массой до сотен земных, которые почему-то редко выживают на орбитах с периодом менее трёх дней .
Считается, что такие планеты либо теряют атмосферу под воздействием излучения звезды, либо меняют орбиту из-за сложных гравитационных взаимодействий. Но до сих пор остаётся много вопросов: где именно проходят границы этой «пустыни» и зависят ли они от типа звезды?
Новая работа астрономов помогает приблизиться к ответу.
Открытие TOI-672 b: редкий гость в «пустыне»
Учёные подтвердили существование экзопланеты TOI-672 b — так называемого горячего «супер-Нептуна», вращающегося вокруг холодной звезды типа красного карлика .
Основные характеристики планеты:
- орбитальный период — около 3,63 суток
- радиус — примерно в 5,3 раза больше земного
- масса — около 51 массы Земли
Это делает её типичным представителем класса «нептуноподобных» планет, но с важной особенностью: она находится почти на границе нептуновой пустыни, в области, где такие объекты встречаются крайне редко.
Как нашли и подтвердили планету
Сначала TOI-672 b обнаружил космический телескоп TESS, который фиксирует слабые падения яркости звёзд, когда планета проходит по их диску. Но одного этого недостаточно — сигнал может оказаться ложным.
Чтобы подтвердить открытие, учёные использовали:
- высокоточные измерения лучевых скоростей (движения звезды под действием гравитации планеты)
- спектрографы NIRPS и HARPS
- дополнительные наблюдения с Земли
Так удалось не только доказать, что объект действительно является планетой, но и точно определить её массу и орбиту.
«Хребет» вместо пустоты
Интересно, что TOI-672 b находится не в самой пустыне, а на её границе — в области, которую исследователи называют «нептуновым хребтом». Это зона с небольшим «скоплением» планет на орбитах примерно от 3 до 5 дней .
Такие объекты особенно важны: они могут быть переходным этапом между:
- планетами, потерявшими атмосферу
- и более массивными газовыми гигантами
Иными словами, TOI-672 b — своего рода «выживший», который помогает понять, какие планеты способны существовать в экстремальных условиях.
Почему «пустыня» вообще существует
Современные модели объясняют нептуновую пустыню сразу несколькими процессами:
1. Фотоиспарение
Сильное излучение звезды «сдувает» атмосферу планеты. В результате остаётся плотное каменистое ядро — уже не Нептун, а суперземля .
2. Гравитационная миграция
Планеты могут менять орбиты, приближаясь к звезде. Но слишком близко подойти могут только самые массивные — остальные разрушаются или теряют вещество .
3. Приливные эффекты
Гравитация звезды «растягивает» планету, что также влияет на её эволюцию.
В совокупности эти процессы «вырезают» в распределении планет ту самую пустую область.
Важный нюанс: роль звезды
Одно из ключевых открытий работы — границы нептуновой пустыни могут зависеть от типа звезды.
Для красных карликов (таких, как звезда TOI-672):
- граница смещается к более коротким орбитам
- но это смещение оказалось меньше, чем предсказывали теории
Это значит, что существующие модели фотоиспарения и эволюции планет, возможно, нуждаются в уточнении.
Почему это открытие важно
TOI-672 b — не просто ещё одна экзопланета. Она играет роль «тестового объекта», позволяя:
- проверить теории формирования планет
- понять влияние звезды на их судьбу
- уточнить границы нептуновой пустыни
Кроме того, такие планеты помогают ответить на более общий вопрос: почему одни миры сохраняют атмосферу, а другие превращаются в безжизненные каменные ядра.
Что дальше
Исследования продолжаются. Учёные ищут новые планеты в этой «переходной зоне» и сравнивают системы вокруг разных типов звёзд.
Каждое подобное открытие — ещё один шаг к пониманию того, как формируются и эволюционируют планетные системы. А значит, и к ответу на главный вопрос: насколько уникальна наша собственная Солнечная система.
Источники:
Статья создана по материалам работы на arXiv.org
