Ученые полагают, что экзопланета Gliese 367 b представляет собой твердый металлический шар
Gliese 367 b (или Тахай), безусловно, чудачка. Это планета со сверхкоротким орбитальным периодом (USP), которая обращается вокруг своей звезды всего за 7,7 часа. Также Gliese 367 b сверхплотная планета — она почти в два раза плотнее Земли. Это означает, что она должна быть почти из чистого железа.
Астрономы обнаружили Тахай в данных TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) за 2021 год. Но новое исследование, опубликованное в Astrophysical Journal Letters, уточняет массу и радиус странной планеты с помощью улучшенных измерений. Ведущим автором является Элиза Гоффо, аспирантка физического факультета Туринского университета.
TESS обнаружил Gliese 367 b в 2021 году. Он зафиксировал чрезвычайно слабый транзитный сигнал от красного карлика Gliese 367. Сигнал был на пределе возможностей обнаружения TESS, поэтому астрономы знали, что планета маленькая, как Земля.
В рамках проекта 2021 года исследователи использовали высокоточный спектрограф HARPS Европейской южной обсерватории для определения массы и плотности G 367 b. Ученые определили, что радиус планеты составляет 72% от земного, а ее масса — 55% от земной. Это означает, что это была железная планета.
Гоффо и ее коллеги в новом исследовании выяснили, что планета даже более плотная, чем было обнаружено в 2021 году. Оказалось, что масса планеты составляет 63% массы Земли, а ее радиус равен 70% земного радиуса.
Все сводится к тому, что G 367 b в два раза плотнее Земли. Как планета стала такой? Вероятно, это ядро планеты, с которой была содрана каменистая мантия.
Должно быть, произошло что-то экстраординарное, раз маленькая планета потеряла свою мантию.
«Катастрофическое событие могло бы сорвать ее каменистую мантию, оставив плотное ядро планеты обнаженным», — объяснила Гоффо. Столкновения с другими все еще формирующимися протопланетами на ранних этапах существования планеты могли привести к удалению ее внешнего слоя.
Другая возможность, по словам Гоффо, заключается в том, что планета родилась в необычно богатой железом области протопланетного диска. Но это кажется маловероятным.
Существует третья возможность, и впервые она была рассмотрена, когда астрономы обнаружили G 367 b в 2021 году. Планета может быть остатком некогда огромного газового гиганта, подобного Нептуну. Планета должна была сформироваться дальше от звезды, а затем мигрировать внутрь системы.
G 367 b относится к очень небольшому классу экзопланет, называемых супер-Меркуриями. Их состав такой же, как у Меркурия, но они крупнее и плотнее. Меркурий, возможно, постигла та же участь, что и G 367 b. Возможно, когда-то у него было больше мантии и коры, но удары уничтожили их.
Но даже среди супер-Меркуриев G 367 b выделяется. Это самый плотный USP, о котором мы знаем.
«Благодаря нашим точным оценкам массы и радиуса мы исследовали потенциальный внутренний состав и структуру GJ 367 b и обнаружили, что ожидается, что у нее будет железное ядро с массовой долей 0,91», — говорится в новой статье.
Исследователи также обнаружили еще две планеты в этой системе: G 367 c и d. TESS не смог обнаружить эти планеты, потому что они не проходят мимо своей звезды. Команда обнаружила их в наблюдениях HARPS. Присутствие этих планет ограничивает возможные сценарии формирования.
«Благодаря нашим интенсивным наблюдениям с помощью спектрографа HARPS мы обнаружили присутствие двух дополнительных планет малой массы с периодами обращения 11,5 и 34 дня, которые уменьшают число возможных сценариев, которые могли бы привести к образованию такой плотной планеты», — сказал соавтор исследования Давид Гандольфи, профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Туринский университет.
Планеты-компаньоны также вращаются близко к звезде, но имеют меньшую массу. Это опровергает идею о том, что любой из них образовался в среде, богатой железом, но не устраняет ее.
«Хотя GJ 367 b, возможно, сформировалась в среде, богатой железом, мы не исключаем сценарий формирования, включающий насильственные события», — сказал Гандольфи в пресс-релизе.
