Ученые обнаружили планету, которая не должна существовать

Юпитероподобная планета, расположенная в 520 световых годах от Земли, может оказаться маловероятным выжившим после того, как ее звезда-хозяин закатила истерику.

Газовая планета известна как 8 UMi b и была названа Халла после ее первоначального открытия корейскими астрономами в 2015 году. Халла, считающаяся священным местом, является самой высокой горой в Южной Корее.

Экзопланета вращается вокруг гигантской звезды размером больше нашего Солнца под названием Пэкду, расположенной в созвездии Малой Медведицы (Ursa Minor).

Халла вращается вокруг Бэкду на расстоянии, примерно вдвое меньшем, чем между Землей и Солнцем - 0,46 астрономических единиц, или 42 759 659 миль (68 815 020 километров). Халла считается "горячим Юпитером" - классификация экзопланет, сходных по размеру с Юпитером, которые имеют более высокую температуру, учитывая, насколько близко они вращаются вокруг своих звезд-хозяев.

Астрономы считают, что Халла каким-то образом выжила после того, как ее звезда пережила бурный переход, который должен был уничтожить близлежащие планеты. Исследование с подробными выводами опубликовано в среду в журнале Nature.

Наблюдения за Пэкду проводились с помощью спутника НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite, который изучает близлежащие звезды. Наблюдения команды показали, что звезда сжигает запасы гелия в своем ядре, так как водород, похоже, уже исчерпан. Это открытие наводит астрономов на мысль, что звезда когда-то разрослась в звезду-красного гиганта.

"Поглощение звездой обычно имеет катастрофические последствия для планет на близких орбитах. Когда мы поняли, что Халла смогла выжить в непосредственной близости от своей гигантской звезды, это стало для нас полной неожиданностью", - сказал соавтор исследования доктор Дэн Хубер, научный сотрудник Australian Research Council Future Fellow в Сиднейском университете и доцент Института астрономии Гавайского университета в Маноа.

"По мере истощения основного водородного топлива звезда раздулась бы в 1,5 раза больше нынешнего орбитального расстояния планеты, полностью поглотив ее в процессе, а затем уменьшилась бы до своих нынешних размеров".

Сценарии выживания планет

Ожидается, что наше Солнце достигнет конца своего жизненного цикла через 5 миллиардов лет, когда оно увеличится в 100 раз от своего нынешнего размера и, вероятно, поглотит и уничтожит Землю и другие планеты Солнечной системы.

Хотя в нашей Солнечной системе есть только одна звезда, многие звезды во всей Вселенной существуют в виде бинарных пар. Астрономы все еще изучают, как формируются планеты вокруг этих двойных звездных систем, а также судьбу этих планет.

Когда исследовательская группа поняла, что звезда, вероятно, когда-то была больше, чем нынешняя орбита планеты, они провели последующие наблюдения в 2021 и 2022 годах с помощью обсерватории У. М. Кека и телескопа Канада-Франция-Гавайи на вершине Мауна-Кеа на Гавайях.

Дополнительные наблюдения показали, что почти круговая орбита планеты, для прохождения которой требуется 93 земных дня, остается стабильной уже более десяти лет.

"В совокупности эти наблюдения подтвердили существование Халлы, оставив нам интересный вопрос о том, как планета выжила", - сказал ведущий автор исследования д-р Марк Хон, астроном и постдокторский исследователь Гавайского университета, в своем заявлении. "Наблюдения с нескольких телескопов на Маунакеа сыграли решающую роль в этом процессе".

Теперь астрономы пытаются определить, возможно ли, чтобы планета выдержала такое катаклизмическое звездное событие.

Ученые считают, что газовые гиганты, такие как горячие экзопланеты Юпитера, сначала вращаются на большом расстоянии от своих звезд-хозяев, а затем мигрируют ближе. Но это может быть не так в случае с Халлой, которая вращается вокруг быстро эволюционирующей звезды.

"Мы просто не думаем, что Халла могла бы выжить, будучи поглощенной расширяющейся звездой-красным гигантом", - сказал Хубер.

По мнению исследователей, вполне возможно, что Халла никогда не сталкивалась с опасностью.

"Скорее всего, эта система была похожа на знаменитую вымышленную планету Татуин из "Звездных войн", которая вращается вокруг двух солнц", - сказал в своем заявлении соавтор исследования Тим Беддинг, астроном и профессор Сиднейского университета. "Если система Пэкду изначально состояла из двух звезд, их слияние могло помешать любой из них расшириться настолько, чтобы поглотить планету".

При таком сценарии звезды могли питаться друг от друга, считают исследователи.

Другая возможность заключается в том, что Халла - довольно молодая планета, родившаяся из газового облака, которое образовалось в результате катастрофического столкновения двух звезд, что делает ее планетой второго поколения, образовавшейся в системе.