Планета размером с Юпитер, пережившая смерть своей звезды
С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба астрономы обнаружили, что планета WD 1856 b, вращающаяся вокруг мертвой звезды, неожиданно горяча и содержит метан, что указывает на необычную миграцию.
Планета WD 1856 b уже считалась необычной — мир размером с Юпитер, обращающийся вокруг белого карлика, выгоревшего остатка звезды, подобной Солнцу. Это единственная подтвержденная планета, пережившая фазу красного гиганта своей звезды. Теперь астрономы впервые детально изучили эту планету с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), обнаружив еще более удивительные детали.
WD 1856 b была открыта случайно в 2020 году, когда обсерватория TESS изучала около 2000 белых карликов в поисках мелких объектов, таких как кометы или астероиды. Вместо этого астрономы нашли газовый гигант. Диаметр белого карлика примерно в семь раз меньше диаметра планеты. Каждый раз, когда планета проходит перед звездой, яркость падает лишь примерно наполовину, а не почти до нуля, что ученые объясняют скользящим транзитом, когда планета лишь частично закрывает звезду. Кроме того, планета обращается на расстоянии всего 0,02 астрономических единиц от белого карлика — гораздо ближе, чем предсказывали теории после смерти звезды.
Наблюдения JWST 27 апреля 2023 года длились всего восемь минут во время одного транзита. Для анализа данных команда разработала новые уравнения и адаптировала программное обеспечение POSEIDON. Результаты показали, что в атмосфере WD 1856 b есть метан и аэрозольная дымка, а температура составляет около 400 кельвинов — гораздо выше ожидаемой. Планета излучает примерно в 25 раз больше энергии, чем получает от остывающей звезды, что указывает на внутренний источник тепла.
Ученые предложили два сценария, объясняющих, как планета оказалась так близко. Первый — модель общей оболочки: планета изначально находилась на близкой орбите и пережила поглощение красным гигантом. Второй — миграция с высокой эксцентричностью: гравитационные взаимодействия с компаньонами звезды заставили планету постепенно приближаться. Модели остывания показывают, что повторный нагрев произошел 3–5,5 миллиардов лет назад — слишком поздно для первой модели, что говорит в пользу второго сценария.
Однако модели предполагали атмосферу, подобную юпитерианской, с содержанием метана 0,3%, тогда как на WD 1856 b метана около 7%. Поскольку метан — мощный парниковый газ, это может повлиять на расчеты. Команда планирует создать новые модели и провести дополнительные наблюдения. WD 1856 находится всего в 75 световых годах от Земли, что намекает на возможное существование множества подобных планет-выживших.
