Вчені виявили планету розміром із Землю на межі приливної руйнації

Серед землеподібних планет виділяються ті, що розташовані дуже близько до своєї зірки, з періодом звернення менше ніж добу. Відомо понад 100 подібних об’єктів — вони є головними кандидатами на руйнування під дією приливних сил. Міжнародний колектив вчених описав один такий рекордний випадок у червоного карлика TOI6255.

Ми не змогли б помітити повний аналог Землі з періодом поводження на рік за допомогою нинішніх спектрографів. А ось ультракороткоперіодичні землеподібні об’єкти цілком. Через близькість до зірки вони отримують у тисячі разів більше тепла, ніж наша планета. Крім того, у них зруйновано первинні воднево-гелієві атмосфери, що полегшує вивчення надр за складом вторинної газової оболонки. Такі спостереження може проводити телескоп «Джеймс Вебб» шляхом зміни орбітальної фази інфрачервоного випромінювання та вторинних затемнень.

Планета у тісній близькості до зірки руйнуватиметься припливними силами. Як показали дослідження, уламки твердого тіла, затягнуті зіркою, певним чином змінюють склад фотосфери. Найкращі кандидати для поглинання своєю зіркою – ультракороткоперіодичні планети на кшталт TOI6255 b. Статтю про її відкриття розміщено на сервері препринтів за авторством великої кількості вчених на чолі з Фей Даєм з Інституту астрономії при Гавайському університеті (США).

Орбітальний телескоп TESS спостерігав зірку TOI6255 у 2022 році і засік два сигнали від можливих планет. Джерело досліджували детальніше за допомогою спектрографів Keck Planet Finder на 10-метровому телескопі Кека на Гаваях і CARMENES, розміщеному на 3,5-метровому телескопі в Обсерваторії Калар-Альто в Іспанії.

Вчені оцінили масу зірки всього в 0,35 сонячної, а також підтвердили наявність однієї кам’яної планети – TOI6255 b – з періодом обігу 5,7 години. За розміром вона як Земля, тільки в 1,44 раза масивніша. Як вважають автори дослідження, на залізне ядро ​​планети припадає від 45 до 30 відсотків маси, решта силікатної мантії, швидше за все, розплавлена ​​через високу температуру на поверхні (понад 1300 кельвінів). Такі світи називають лавовими.

Через дуже тісну близькість до зірки планета, мабуть, деформована. Розрахунки показали, що має еліпсоїдна форма з різницею по довжині осей в 15 відсотків. Зменшення орбітального періоду лише на 13 відсотків призведе планету до межі Роша, після чого її розірвуть приливні сили. Такі об’єкти відомі, але TOI6255 b – рекордсмен. На рух до межі Роша піде 400 мільйонів років, якщо вірна добротність зірки Q, а в ній можна помилитись на порядки.

Відомі три планети, які вже почали руйнуватись приливними силами: KOI-2700 b, KIC 12557548 b та K2-22b. Але їх періоди звернення більші, ніж у TOI6255 b. Вчені не виявили жодних ознак втрати маси у знову відкритого світу — принаймні поки що.