20.09.2011

Рентген-диета для экзопланеты

Группа астрофизиков из Гамбургского университета установила, что экзопланета CoRoT-2b в созвездии Змеи, которая относится к классу так называемых "горячих Юпитеров", интенсивно теряет массу под воздействием рентгеновского излучения, исходящего от ее материнской звезды — желтого карлика, который, кстати, очень похож на наше Солнце.

CoRoT-2b (ранее известная как COROT-Exo-2b) стала второй экзопланетой, обнаруженной французским космическим телескопом CoRoT. Она относится к "горячим Юпитерам". Так называют класс экстрасолнечных планет, масса которых примерно равна массе Юпитера (1,9x1027 килограммов). Однако, в отличие от гиганта Солнечной системы, расположенного на расстоянии пяти астрономических единиц от Солнца, такая планета находится от своей звезды на расстоянии около 0,05 астрономических единиц. Это на порядок ближе, чем расстояние от Меркурия до Солнца и на два порядка ближе, чем расстояние от Солнца до "нормального" Юпитера.

"Горячие Юпитеры" довольно просто обнаружить по смещению линий спектра, благодаря заметным короткопериодическим возмущениям, которые они вносят в движение звезды. Близкое расположение к светилу способствует нагреванию поверхности планет до температуры 1000-1500 кельвинов (порой почти до 3000 кельвинов). Из-за термального расширения радиусы таких планет больше, чем у аналогичных, но расположенных на более далеком расстоянии от родительской звезды.

Существует также подкласс короткопериодических горячих юпитеров, которые находятся на самом близком расстоянии от своих звезд. Период обращения таких планет вокруг звезды составляет один-два дня, а температура их поверхности достигает 2000 градусов по Цельсию. Есть также подкласс "рыхлых" планет, которые при очень малом расстоянии до звезды и не очень больших значениях массы (менее двух юпитерианских) не удерживаются гравитацией от разогрева, что приводит к сильному тепловому расширению и падению плотности и делает планету похожей на газовое облако.

CoRoT-2b была открыта 20 декабря 2007 года. Она вращается вокруг звезды COROT-2 — желтого карлика, находящегося на расстоянии около 800 световых лет от Земли в созвездии Змеи. Желтый карлик COROT-2, принадлежащий к спектральному классу G, немного прохладнее, чем наше Солнце, но зато более активно испускает рентгеновские лучи. Кроме того, в четырех угловых секундах от нее находится другая звезда, 2MASS J19270636+0122577, которая, как предполагают исследователи, связана с CoRoT-2 посредством гравитационного притяжения. CoRoT-2b совершает один оборот по орбите за 1,74 дня и имеет достаточно большие размеры: ее радиус составляет 1,465 радиуса Юпитера, а масса — в 3,31 больше, чем у последнего.

Изучив оптические спектры CoRoT-2 и ее соседки при помощи спектрографа UVES, смонтированного на "Очень большом телескопе", и космической рентгеновской обсерватории "Чандра", немецкие ученые выяснили, что расстояние от Земли до CoRoT-2 составляет около 270 парсеков (880 световых лет), а возраст — от 100 до 300 миллионов лет. Гипотеза о гравитационной связи между звездой и ее компаньоном также была подтверждена в процессе исследования.

Заинтересовал астрономов и рентгеновский спектр планеты. Оказалось, что ее светимость, рассчитанная для интервала 0,3-4 килоэлектронвольт, составила 1,9•1029 эрг в секунду. На орбите CoRoT-2b, расположенной на расстоянии 0,03 астрономической единицы от светила, такой светимости соответствует поток ионизирующего излучения, который на пять порядков выше, чем у Земли.

Ученые полагают, что в дальнейшем рентгеновское излучение материнской звезды будет оказывать сильное влияние на эволюцию и структуру атмосферы CoRoT-2b и способствовать "испарению" вещества, из которого состоит экзопланета. Как утверждает руководитель научной группы Себастьян Шретер, каждую секунду CoRoT-2b под воздействием рентгеновских лучей ее солнца "худеет" на 4,5 миллиона тонн.

Между тем, компаньон CoRoT-2 куда менее активен: его рентгеновская светимость не превышает 9•1026 эрг в секунду. Следовательно, 2MASS J19270636+0122577 гораздо старше по возрасту.

"Несоответствие уровней активности можно объяснить тем, что рядом с CoRoT-2 находится экзопланета, которая взаимодействует со звездой", — считает еще один участник исследования, Стефан Чесла.

Ирина Шлионская

Источники:

1. ПРАВДА.Ру