Новооткрита екзопланета, намираща се на едва 200 светлинни години от нас, би могла да хвърли повече светлина върху една от най-странните мистерии в сферата на планетарната наука.

С радиус, който е около 1,8 пъти по-голям от земния, обектът, наречен TOI-1075b, се нарежда сред най-големите примери за екзопланети тип супер Земи, които сме откривали до ден днешен. Освен това се намира в рамките на т.нар. празнина при радиуса на малките планети – т.е. един привиден дефицит на планети между 1,5 и 2 земни радиуса.

До момента са откривани малко по-малки скалисти супер Земи, както и малко по-големи светове с обемни атмосфери (т.нар. мини Нептуни). В промеждутъка обаче е същинска пустиня. Ето защо откриването на TOI-1075b е толкова специално. Пък и този свят въобще не е за подценяване. Масата на TOI-1075b е 9,95 пъти по-голяма от земната. Т.е. тя е прекалено голяма, за да става дума за газообразен свят. Най-вероятно светът е скалист, подобно на Меркурий, Земята, Марс и Венера. Ето защо астрономите смятат, че TOI-1075b е идеалното място, където да тестват своите теории за образуването и еволюцията на планетите.

Гореспоменатата празнина при радиуса на малките планети бе идентифицирана едва наскоро (2017 г.), когато вече разполагахме с достатъчно голям каталог от екзопланети (т.е. планети, намиращи се извън рамките на Слънчевата система), че учените да разпознаят конкретен модел.

Съществуват няколко потенциални обяснения на тази празнина. Водещото, изглежда, е, че екзопланетите под определен размер, намиращи се толкова близо до своята звезда, вече не разполагат с достатъчно маса, че да задържат атмосферата си, която принципно се унищожава от изпаряващата звездна радиация.

Сега обаче вече разполагаме с TOI-1075b – един свят, който можем да изучим по-подробно, за да разплетем тази планетарна мистерия. Екзопланетата е открита с помощта на данни от телескопа TESS на NASA. Той търси слабите и регулярни спадове в яркостта на други звезди – това е подсказка, че в орбитата им се намират екзопланета. Освен това астрономите могат да установят и радиуса на въпросната екзопланета на базата на това каква част от светлината се затъмнява.

Според данните от TESS в орбитата около оранжевото джудже TOI-1075 се намира екзопланета, чийто радиус е 1,72 пъти по-голям от този на Земята. Нейният орбитален период пък е 14,5 часа. Това привлича вниманието на астрономката Захра Есак от Масачузетския технологичен институт, която изучава горещите супер Земи. Свят с подобен радиус и намиращ се толкова близо до своята звезда би паснал идеално на критерия за празнина при радиуса на малките планети.

За да разберем по-добре естеството на тази екзопланета, трябва да определим и нейната маса. Астрономите правят това, като установяват какво точно гравитационно влияние оказва тя върху своята звезда. Да, звездата оказва най-голямо гравитационно влияние върху обектите около себе си, но и планетите не стоят със скръстени ръце. Те също притеглят лекичко своите звезди. Това означава, че звездата трепти почти незабележимо и астрономите могат да засекат това посредством леките промени в светлината ѝ.

Ако знаем каква е масата на звездата, тези промени могат да бъдат използвани, за да се определи и масата на планетата, която леко я разклаща. TOI-1075 е с маса и радиус, които са около 60 процента по-големи от тези на нашето Слънце. Съответно Есак и колегите ѝ успяват да изчислят с максимална точност, че масата на екзопланетата е 9,95 пъти по-голяма от тази на Земята. Вследствие на това прецизно измерване получават и радиуса – 1,791 земни радиуса.

Ако знаем колко голям и тежък е даден обект, можем да изчислим и средната му плътност. И в това отношение TOI-1075b не си поплюва – плътността на тази екзопланета е 9,32 грама на кубичен сантиметър. Т.е. тя е близо два пъти по-голяма от земната (5,51 грама на кубичен сантиметър). Това прави TOI-1075b един от основните претенденти за най-плътната супер Земя въобще.

Човек би предположил, че планета от този тип би разполагала със значителна водородно-хелиева атмосфера. Да, но при TOI-1075b нещата, изглежда, не стоят по този начин, което е крайно любопитно. Това, което потенциално притежава този свят обаче, е дори още по-забележително.

Астрономите смятат, че TOI-1075b би могла да има или нулева атмосфера, или такава, съставена от изпарения от метали/силикат, образувани от океан от магма, който буквално разтапя и превръща скалите на повърхността.

Така ли стоят нещата в действителност? Все още не знаем. Добрите новини са, че можем потенциално да научим отговора на този въпрос. Както стана ясно едва наскоро, телескопът „Джеймс Уеб“ е толкова мощен, че може да надникне в атмосферите на екзопланетите. Ако го насочим към TOI-1075b, би трябвало да разберем дали светът има тънка атмосфера, дали случайно не е силикатова или просто не разполага с никаква. Тази информация от своя страна пък би трябвало да хвърли повече светлина върху някои неизвестни до този момент аспекти от образуването и еволюцията на екзоплантите (и как точно супер Земите губят своите газове).

Изследването на екипа е прието за публикация в The Astronomical Journal и е достъпно онлайн в arXiv.

Източник: Science Alert