Самая похожая на Землю планета изначально была газовым гигантом

Одна из самых похожих на Землю планет среди тех, что обнаружены у других звёзд, может оказаться каменным остатком от газового гиганта размером с Сатурн, так утверждается в исследовании, представленном сегодня на заседании Американского астрономического общества в Вашингтоне.

"Первые планеты, обнаруженные за пределами нашей солнечной системы 15 лет назад, оказались огромными газовыми гигантами, которые вращаются близко к своим звёздам. Мы называем их "горячие юпитеры". Их обнаружение было неожиданностью для астрономов", -сказал Брайан Джексон из Центра космических полётов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. "Теперь на таких же орбитах мы начали находить объекты, близкие по размерам к Земле. Возможна ли здесь связь?"

Джексон и его коллеги обратили внимание на планету CoRoT-7b, самую маленькую и самую похожую на Землю из обнаруженных в настоящее время планет. Планета была обнаружена в феврале 2009 года спутником CoRoT (Convection, Rotation and Planetary Transits; Конвекция, вращение и транзиты планет), запущенного в рамках проекта, проводимого Французским Космическим Агентством . Период обращения CoRoT-7b вокруг своей звезды, находящейся на расстоянии 480 световых лет от Земли, в созвездии Единорога, составляет 20,4 часа. Астрономы считают, что возраст звезды составляет 1,5 миллиарда лет, то есть примерно треть возраста нашего Солнца.

"CoRoT-7b находится почти в 60 раз ближе к своей звезде, чем Земля, поэтому звезда в небе планеты выглядит в 3600 раз больше, чем Солнце на Земле", - заявил Джексон. В связи с этим, планета подвержена очень сильному нагреву. Температура поверхности на дневной стороне может достигать 3600 градусов по Фаренгейту(2000 градусов по Цельсию). Размеры CoRoT-7b (на 70% больше Земли) и ее масса (4,8 земных массы) указывают на то, что планета состоит из каменного материала.

"Однако при такой высокой температуре на дневной стороне, скалистая поверхность планеты, повернутая к звезде, должна быть расплавлена, а атмосфера планеты должна состоять из паров скалистых пород и быть сильно разрежена", - заявил Джексон. Он допускает, что из-за высокой температуры с поверхности CoRoT-7b уже испарилось много вещества, общей массой в несколько земных .

С помощью компьютерного моделирования, позволяющего проследить за потерей массы и изменением орбиты, исследователи смогли заглянуть в прошлое планеты.

"Между снижением массы планеты и гравитационным воздействием планеты, вызывающем приливы на звезде, имеется сложная взаимосвязь", - поясняет Джексон. Эти приливные силы постепенно меняют орбиту планеты, приближая ее к звезде. Этот процесс называется "приливная миграция". Однако, приближение к звезде ускоряет уменьшение массы планеты, что, в свою очередь, снижает скорость изменения орбиты.

Приняв во внимание изменения планетарной массы и "приливную миграцию", ученые пришил к выводу, что сразу после своего формирования CoRoT-7b могла весить порядка 100 земных масс, то есть примерно как Сатурн. В то же время, ее орбита была расположена на 50 процентов дальше от звезды, чем теперь.

Также исследователи считают, что вне зависимости от того, сформировалась ли планета CoRoT-7b как газовый гигант или как каменная планета, она потеряла значительные объёмы вещества, общим количеством во много земных масс.

"Можно сказать, что так или иначе, но планета исчезает прямо у нас на глазах", - говорит Джексон.

Он предполагает, что подобным процессам подвержены многие экзопланеты, находящиеся в непосредственной близости от своих звезд. Некоторые исследования указывают, что многие "горячие юпитеры" испытывают аналогичную потерю массы и приливную эволюцию, возможно оставив в будущем после себя лишь ядро, похожее на CoRoT-7b.

"CoRoT-7b может стать одной из первых планет нового типа, которые можно обозначить, как "остаток ядра после испарения планеты", - говорит Джексон. "Изучение процессов потери массы и миграции в совокупности может стать решающим фактором в понимании природы множества горячих землеподобных планет, которые будут обнаружены телескопами CoRoT и Kepler".

В команду исследователей также входят Нил Миллер и Джонатан Фортни из Университета Калифорнии в Санта-Крузе; Рори Барнз из Виртуальной планетной лаборатории Университета Вашингтона в Сиэтле; Шон Реймонд из Астрофизической лаборатории Бордо, Франция; Ричард Гринберг из Лаборатория лун и планет Аризонского университета, Туксон.