Современная астрономия открывает новые горизонты в изучении планет за пределами Солнечной системы. Недавние открытия, сделанные с помощью космических телескопов TESS и James Webb, проливают свет на удивительное явление – разрушение скалистых экзопланет под воздействием испепеляющей жары их родительских звезд. Эти процессы, хотя и трагические для отдельных миров, предоставляют уникальную возможность для ученых заглянуть внутрь планет и понять их состав.
На встрече Американского астрономического общества в 2025 году, два независимых научных коллектива – из Университета штата Пенсильвания и Массачусетского технологического института – представили результаты своих исследований, посвященных распадающимся планетам. Обе группы использовали различные, но дополняющие друг друга инструменты: команда из Пенсильвании применяла возможности космического телескопа James Webb (JWST), в то время как исследователи из MIT полагались на данные, собранные спутником TESS. Их работы, опубликованные на сервере препринтов arXiv, фокусируются на изучении планетарной дезинтеграции, особенно среди ультракороткопериодных планет (УКПП).
Ультракороткопериодные планеты, вращающиеся вокруг своих звезд с периодом всего в несколько часов из-за экстремальной близости, подвергаются интенсивному нагреву. Это приводит к испарению поверхности таких планет. Если гравитация планеты недостаточно сильна, чтобы удержать вещество, оно начинает формировать пылевой хвост, подобно комете. При прохождении планеты перед звездой (транзите), сила сигнала, блокирующего свет звезды, меняется от витка к витку, что является одним из признаков разрушения.
Команда из Университета штата Пенсильвания, возглавляемая аспирантом Ником Тусаем под руководством профессора астрономии и астрофизики Джейсона Райта, использовала JWST и его спектрограф MIRI (Mid-Infrared Instrument) для изучения планеты K2-22b, обращающейся вокруг звезды K2-22. Эта планета была открыта ранее космическим телескопом Kepler в рамках миссии K2. K2-22b, испаряющаяся скалистая планета с периодом обращения всего 9,1 часа и температурой поверхности 2100 K, имеет асимметричный профиль транзита с протяженными хвостами, напоминающими кометные.
Спектроскопический анализ K2-22b, проведенный командой Тусая, позволил предварительно установить состав испаряющегося вещества – силикатные материалы, вероятно, из мантии планеты. Удивительным открытием стало обнаружение углекислого газа (CO2) и оксида азота (NO) в спектре. Исследование проводилось путем анализа спектра звезды K2-22 до, во время и после транзита планеты с использованием инфракрасного спектрографа MIRI телескопа JWST. Однако, ученые столкнулись с тем, что спектр оказался слабее ожидаемого, поскольку пылевой хвост был менее плотным во время наблюдений.
В то же время, команда из Массачусетского технологического института под руководством постдокторанта Марка Хона и научного сотрудника Ави Шпорера, используя данные TESS, обнаружила ближайшую и наиболее быстро распадающуюся планету BD+05 4868 Ab, вращающуюся вокруг звезды BD+05 4868 A. Звезда BD+05 4868 A примерно в 100 раз ярче, чем K2-22, что делает ее эталоном для будущих исследований подобных процессов. BD+05 4868 Ab, имеющая период обращения 30,5 часов, демонстрирует наиболее выраженные пылевые хвосты из всех известных распадающихся планет.
Длина пылевых хвостов BD+05 4868 Ab достигает 9 миллионов километров – более половины орбиты планеты. Транзит планеты может длиться до 15 часов и блокирует более 1% света звезды, что является значительным показателем. Исследователи обнаружили два отчетливых пылевых хвоста: ведущий, состоящий из более крупных частиц пыли, похожих на песок, и хвостовой, из более мелких частиц, подобных саже. По оценкам ученых, BD+05 4868 Ab теряет количество вещества, эквивалентное массе Луны, каждые миллион лет, а ее оставшийся срок жизни составляет от одного до двух миллионов лет. Приблизительная масса планеты также сопоставима с массой Луны.
Обе команды, осознавая потенциал своих открытий, объединили усилия и подали совместную заявку на использование JWST для дальнейшего изучения BD+05 4868 A. Ожидается, что данные, полученные с JWST для этой системы, будут иметь исключительное качество благодаря яркости родительской звезды.
Эти исследования имеют огромное значение для понимания внутреннего строения экзопланет. Наблюдения за распадающимися планетами открывают новое направление в астрономии и предоставляют уникальную возможность заглянуть в «недра» других миров. BD+05 4868 A становится ключевой целью для будущих исследований в этой области.
Результаты исследований обеих команд были опубликованы в виде препринтов на сервере arXiv в 2025 году. Работа Марка Хона и коллег, посвященная BD+05 4868 Ab, носит название "A Disintegrating Rocky Planet with Prominent Comet-like Tails Around a Bright Star" (DOI: 10.48550/arxiv.2501.05431). Статья Ника Тусая и соавторов о K2-22b опубликована под заголовком "A Disintegrating Rocky World Shrouded in Dust and Gas: Mid-IR Observations of K2-22b using JWST" (DOI: 10.48550/arxiv.2501.08301). Информация о публикации была предоставлена Американским астрономическим обществом.
В новостной статье "TESS and JWST unveil disintegrating planetary interiors" от 23 января 2025 года, опубликованной на ресурсе и доступной по ссылке , также освещаются эти открытия (дата обращения 25 января 2025 года).
Важно отметить, что представленный материал защищен авторским правом и требует разрешения на воспроизведение, выходящее за рамки добросовестного использования для частного изучения или исследования. Содержание предназначено исключительно для информационных целей.
Изображение носит иллюстративный характер
На встрече Американского астрономического общества в 2025 году, два независимых научных коллектива – из Университета штата Пенсильвания и Массачусетского технологического института – представили результаты своих исследований, посвященных распадающимся планетам. Обе группы использовали различные, но дополняющие друг друга инструменты: команда из Пенсильвании применяла возможности космического телескопа James Webb (JWST), в то время как исследователи из MIT полагались на данные, собранные спутником TESS. Их работы, опубликованные на сервере препринтов arXiv, фокусируются на изучении планетарной дезинтеграции, особенно среди ультракороткопериодных планет (УКПП).
Ультракороткопериодные планеты, вращающиеся вокруг своих звезд с периодом всего в несколько часов из-за экстремальной близости, подвергаются интенсивному нагреву. Это приводит к испарению поверхности таких планет. Если гравитация планеты недостаточно сильна, чтобы удержать вещество, оно начинает формировать пылевой хвост, подобно комете. При прохождении планеты перед звездой (транзите), сила сигнала, блокирующего свет звезды, меняется от витка к витку, что является одним из признаков разрушения.
Команда из Университета штата Пенсильвания, возглавляемая аспирантом Ником Тусаем под руководством профессора астрономии и астрофизики Джейсона Райта, использовала JWST и его спектрограф MIRI (Mid-Infrared Instrument) для изучения планеты K2-22b, обращающейся вокруг звезды K2-22. Эта планета была открыта ранее космическим телескопом Kepler в рамках миссии K2. K2-22b, испаряющаяся скалистая планета с периодом обращения всего 9,1 часа и температурой поверхности 2100 K, имеет асимметричный профиль транзита с протяженными хвостами, напоминающими кометные.
Спектроскопический анализ K2-22b, проведенный командой Тусая, позволил предварительно установить состав испаряющегося вещества – силикатные материалы, вероятно, из мантии планеты. Удивительным открытием стало обнаружение углекислого газа (CO2) и оксида азота (NO) в спектре. Исследование проводилось путем анализа спектра звезды K2-22 до, во время и после транзита планеты с использованием инфракрасного спектрографа MIRI телескопа JWST. Однако, ученые столкнулись с тем, что спектр оказался слабее ожидаемого, поскольку пылевой хвост был менее плотным во время наблюдений.
В то же время, команда из Массачусетского технологического института под руководством постдокторанта Марка Хона и научного сотрудника Ави Шпорера, используя данные TESS, обнаружила ближайшую и наиболее быстро распадающуюся планету BD+05 4868 Ab, вращающуюся вокруг звезды BD+05 4868 A. Звезда BD+05 4868 A примерно в 100 раз ярче, чем K2-22, что делает ее эталоном для будущих исследований подобных процессов. BD+05 4868 Ab, имеющая период обращения 30,5 часов, демонстрирует наиболее выраженные пылевые хвосты из всех известных распадающихся планет.
Длина пылевых хвостов BD+05 4868 Ab достигает 9 миллионов километров – более половины орбиты планеты. Транзит планеты может длиться до 15 часов и блокирует более 1% света звезды, что является значительным показателем. Исследователи обнаружили два отчетливых пылевых хвоста: ведущий, состоящий из более крупных частиц пыли, похожих на песок, и хвостовой, из более мелких частиц, подобных саже. По оценкам ученых, BD+05 4868 Ab теряет количество вещества, эквивалентное массе Луны, каждые миллион лет, а ее оставшийся срок жизни составляет от одного до двух миллионов лет. Приблизительная масса планеты также сопоставима с массой Луны.
Обе команды, осознавая потенциал своих открытий, объединили усилия и подали совместную заявку на использование JWST для дальнейшего изучения BD+05 4868 A. Ожидается, что данные, полученные с JWST для этой системы, будут иметь исключительное качество благодаря яркости родительской звезды.
Эти исследования имеют огромное значение для понимания внутреннего строения экзопланет. Наблюдения за распадающимися планетами открывают новое направление в астрономии и предоставляют уникальную возможность заглянуть в «недра» других миров. BD+05 4868 A становится ключевой целью для будущих исследований в этой области.
Результаты исследований обеих команд были опубликованы в виде препринтов на сервере arXiv в 2025 году. Работа Марка Хона и коллег, посвященная BD+05 4868 Ab, носит название "A Disintegrating Rocky Planet with Prominent Comet-like Tails Around a Bright Star" (DOI: 10.48550/arxiv.2501.05431). Статья Ника Тусая и соавторов о K2-22b опубликована под заголовком "A Disintegrating Rocky World Shrouded in Dust and Gas: Mid-IR Observations of K2-22b using JWST" (DOI: 10.48550/arxiv.2501.08301). Информация о публикации была предоставлена Американским астрономическим обществом.
В новостной статье "TESS and JWST unveil disintegrating planetary interiors" от 23 января 2025 года, опубликованной на ресурсе и доступной по ссылке , также освещаются эти открытия (дата обращения 25 января 2025 года).
Важно отметить, что представленный материал защищен авторским правом и требует разрешения на воспроизведение, выходящее за рамки добросовестного использования для частного изучения или исследования. Содержание предназначено исключительно для информационных целей.
