Ученые обнаружили беспрецедентно легкую планету. Но из чего она состоит — загадка

Астрономы обнаружили суперземлю и субнептун в 250 световых годах от нашей Солнечной системы. Эти планеты предлагают взгляд на типы планет, распространенные в галактике. Используя телескопы TESS и HARPS-N НАСА, исследователи измерили их орбиты, массы и плотности, открыв подробности об их составе.

По словам ученых, легковесная природа TOI-1453 намекает на плотную атмосферу или преобладание воды в недрах, что делает его интересным кандидатом для будущих атмосферных исследований.

Вращающиеся вокруг TOI-1453 новые экзопланеты расположены примерно в 250 световых годах от нашей планеты. Они, суперземля и субнептун, являются одними из самых распространенных типов, обнаруженных в галактике, отсутствуют в нашей собственной Солнечной системе. Открытие, недавно опубликованное в Astronomy & Astrophysics, открывает новые возможности для изучения планетарных атмосфер и понимания того, как эти миры формируются и развиваются.

TOI-1453 является частью двойной звездной системы в созвездии Дракона и немного меньше и холоднее Солнца. Две недавно идентифицированные планеты, вращающиеся вокруг этой звезды, предлагают интригующий взгляд на планетарное разнообразие.

Хотя суперземли и субнептуны доминируют среди популяций экзопланет, они остаются загадкой с точки зрения состава и свойств атмосферы. Это открытие дает ценную информацию о формировании и развитии планетных систем за пределами нашей собственной.

Используя данные спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и спектрографа высокого разрешения HARPS-N, исследователи подтвердили существование TOI-1453 b и TOI-1453 c. «Эти две планеты представляют собой интересный контраст в своих характеристиках», — объясняет Ману Сталпорт, астрофизик из Университета Льежа.

TOI-1453 b — это суперземля, немного больше Земли и, вероятно, каменистая. Она завершает свой оборот всего за 4,3 дня, что делает ее очень близкой к своей звезде планетой. Напротив, TOI-1453 c — это субнептун, примерно в 2,2 раза больше нашей планеты, но с необычайно малой массой — всего 2,9 ее массы. Это делает ее одним из наименее плотных субнептунов, когда-либо обнаруженных, что ставит под сомнение ее состав».

Обнаружение экзопланет остается сложной задачей. Команда опиралась на два ключевых метода для подтверждения своих открытий. Метод транзита (данные TESS) измеряет размер и орбитальный период, когда планета проходит перед своей звездой-хозяином, вызывая небольшое уменьшение яркости.

Второй используемый метод — измерение лучевой скорости (данные HARPS-N), которое включает наблюдение за изменениями скорости звезды под действием гравитации планеты, вращающейся вокруг нее. Изучая гравитационное влияние, оказываемое планетами на свою звезду-хозяина, исследователи смогли измерить их массы и плотности.

«Все эти наблюдения показали, что TOI-1453 c чрезвычайно легкий для своего размера, что предполагает, что он может иметь толстую, богатую водородом атмосферу или в составе преобладает вода. Это делает его идеальным кандидатом для будущих атмосферных исследований», — рассказал Ману Сталпорт. По его словам, понимание их формирования и эволюции может дать подсказки о развитии планетных систем, включая нашу собственную.

Более того, орбиты двух планет находятся в конфигурации, близкой к резонансу 3:2, что означает, что на каждые три оборота внутренней планеты внешняя планета совершает почти ровно два. Такие резонансы считаются естественным следствием орбитальной миграции, что дает подсказки относительно того, как планеты движутся и занимают свои окончательные орбиты.

Это открытие открывает новые перспективы для исследований. Такие наблюдательные инструменты, как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), могут проанализировать атмосферу TOI-1453 c, ​​чтобы определить ее основной состав. Если эта планета имеет существенно богатую водородом атмосферу или внутренние области с преобладанием воды, это может переопределить наше понимание субнептунов и их формирования.

Миллионы лет назад Солнечная система прошла через комплекс Ориона, часть огромной структуры Волны Рэдклиффа. Это космическое путешествие могло повлиять на климат Земли, сжав гелиосферу и увеличив количество межзвездной пыли, возможно, оставив следы в геологических записях. Ранее используя данные миссии Gaia Европейского космического агентства, ученые определили этот проход и связали его со средним миоценовым климатическим переходом, крупным сдвигом в истории климата Земли.