Разваливающаяся планета сформировала хвост, как у кометы

Существуют два основных метода выявления экзопланет: по «вихлянию» звезды от гравитационного взаимодействия с планетой и по изменению яркости светила, когда планета «пролетает» перед ней. Из 5876 подтвержденных экзопланет примерно 1,1 тысячи были найдены по движению звезды, а более 4,3 тысячи — по изменению яркости (транзитный метод). Масштабные обзоры неба значительно ускорили поиск новых кандидатов и пополнение этого списка.

При поиске транзитным методом падение в яркости на графике обычно выглядит довольно симметрично. Именно поэтому исследователи, изучающие данные космического телескопа TESS, сразу заинтересовались необычной «кривой» яркости у звезды BD+05 4868 A. Хотя транзит «невидимой» экзопланеты был ритмичным — каждые 30,5 часа, — проходило немало времени, прежде чем восстанавливался нормальный для звезды уровень яркости. «Ямка» в графике была совершенно несимметричной.

Более того, глубина «ямки» на графике яркости светила не оставалась постоянной и различалась у некоторых транзитов. Такое непостоянство означало, что объект меняет свою форму, заслоняя разную долю света звезды. По форме график походил скорее на транзит кометы, чем на транзит планеты.

«Форма транзита типична для кометы с длинным хвостом, только вот маловероятно, что этот хвост состоит из газов и льда, как это бывает у настоящих комет. Они бы не выдержали продолжительное соседство со звездой. А вот крупицы минералов, испаренные с поверхности планеты, могут удерживаться достаточно долго, чтобы сформировать такой примечательный хвост», — объяснил Марк Хон, главный автор статьи, ученый из Института астрофизики и космических исследований имени Кавли при Массачусетском технологическом институте (США).

Экзопланета BD+05 4868 Ab делает оборот вокруг звезды всего за 1,27 земного дня. Она расположена к светилу в 20 раз ближе, чем Меркурий — в Солнцу. Вероятно, когда-то планета была массивнее Меркурия (0,055 массы Земли), но за миллиарды лет «похудела» почти до размеров Луны. По оценке авторов нового исследования, сейчас размер объекта — около 0,02 массы Земли.

От жара светила планета кипит, и ей не хватает массы, чтобы удержать свою материю. Попав в космос в газообразном состоянии, вещество конденсируется в частицы размером до 10 микрометров. Чтобы оценить размер частиц, ученые применили компьютерное моделирование. Научная статья с описанием открытия опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Из испарившегося вещества формируется огромный «хвост». Он растягивается на девять миллионов километров, то есть примерно на половину орбиты планеты вокруг звезды. Также формируется небольшой и значительно более тонкий «хвост» впереди планеты, занимающий до 10% орбиты.

Объект теряет материю со скоростью 10 земных масс в миллиард лет, или приблизительно одну гору Эверест за оборот вокруг звезды. При таких показателях планета проживет еще не более двух миллионов лет.

Открытие новой разрушающейся планеты с хвостом очень важно для науки. За годы наблюдений удалось найти лишь три подобные «испаряющиеся» экзопланеты: Kepler-1520b, KOI-2700b и K2-22b. Все они были обнаружены более 10 лет назад. К сожалению, их звезды слишком тусклые для подробных исследований. Новая BD+05 4868 Ab расположена гораздо удачнее. Более того, она «кипит» так сильно, что, изучая ее хвост, ученые надеются узнать даже состав мантии планеты.

Тем временем астрономы продолжат поиск таких объектов. Судя по разнообразию хвостов, разрушающиеся так планеты очень отличаются друг от друга. Необходимо значительно пополнить их список, прежде чем можно будет сделать общие выводы.