В слове «экзопланета» «экзо» означает «вне», или «снаружи». Проще говоря, экзопланетами называют все планеты за пределами Солнечной системы. Большинство из них вращаются вокруг звезд, хотя есть и не привязаны к орбите определенной звезды.

До 1995 года полагалось, что экзопланеты с большего напоминают известные миры. Так, ученые ожидали найти газовидные супермиры наподобие Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. В то же время более мелкие и скалистые планеты, похожие на Меркурий, Венеру, Землю и Марс, должны были занять внутренние области. Но с тех пор годы наблюдений и исследований показали, что это не так. Нам удалось обнаружить супер-Земли, мини-нептуны и горячие юпитеры.

«Зефирная» планета

На сайте NASA говорится: экзопланету TOI-3757 b вполне можно назвать «зефирной» (или же «планетой-маршмэллоу») из-за ее экстремально низкой плотности, которую можно сравнить с плотностью бутылочной пробки.

«Зефирка» располагается примерно в 580 световых годах от нас в созвездии Возничего на орбите у красного карлика (TOI-3757). Планета относится к классу газовых гигантов, как Юпитер — они даже схожи по габаритам. Так, «маршмэллоу» в диаметре достигает 150 тысяч километров, а по весу составляет 85 масс Земли.

Впрочем, плотность TOI-3757 b равняется 0,27 грамма на сантиметр кубический, что аналогично плотности пробки (0,24 грамма на сантиметр кубический). Для сравнения: плотность Земли — примерно 5,5 грамма на сантиметр кубический.

Есть ли объяснение, как такое могло произойти? Выдвигают несколько теорий, но основных факторов два. Во-первых, звезда TOI-3757 сравнительно скудна на тяжелые элементы, с которых, как полагается, начинается формирование газовых гигантов. Подобные планеты произрастают из массивного каменистого ядра, аккумулирующего окружающий газ. Если в протопланетном диске тяжелых элементов недостаточно, то ядро формируется намного медленнее, а газ накапливается дольше, таким образом формируя разреженные оболочки.

Кроме того, орбита TOI-3757 b вытянута. Вероятно, при сближении со звездой ее атмосфера способна дополнительно нагреваться и расширяться, что и дает повод к снижению оценок плотности планеты.

Загадка «черного мира»

Планета, находящаяся в созвездии Дракона на расстоянии около 750 световых лет от нас, выступает одной из самых темных известных экзопланет. «TrES-2b чернее угля и темнее всех крупных космических объектов нашей Галактики», — уточняется в Сети. Проще говоря, она отражает всего 1% света ее звезды. Для сравнения: такого показателя достичь не может даже акриловая краска.

Что еще известно про TrES-2b? Она находится на расстоянии всего пяти миллионов километров от своей звезды — по космическим меркам, это просто пшик. Мы, например, находимся от Солнца в 150 миллионах километров. Кроме того, планета вращается таким образом, что она всегда обращена к собственной звезде одной и той же стороной.

Когда планету обнаружили (в 2006-м), природу столь непередаваемо темного объекта понять не удалось. Еще через пару лет, в 2011-м, ситуация не стала значительно яснее. Хотя предположение все же есть: вероятно, дело может быть в химическом составе и процессах на поверхности, о которых мы пока не знаем.

Наконец, предполагается, что атмосфера планеты накалена до 1000°С и испускает редкое красное свечение, как раскаленные угли.

Планета со стеклянными дождями

В NASA пишут: «Эта далекая голубая планета [HD 189733 b] может показаться уютной гаванью, но обманываться не стоит! Погода здесь просто убийственная. Кобальтово-синий цвет планеты обусловлен туманной, раскаленной атмосферой, в которой облака пронизаны стеклянными нитями. Ветер со скоростью 2 км/с отбрасывает стекло в сторону, закручивая все в спираль». 

Что нам еще известно про этот мир? Он располагается в созвездии Лисички и по размеру схож с Юпитером. Кроме того, «планету со стеклянными дождями» относят к классу так называемых «горячих юпитеров». Другими словами, она располагается очень близко к собственной звезде (в данном случае вращение происходит вокруг одного из красных карликов) примерно в 63 световых годах от нас.

HD 189733 b находится в гравитационной ловушке, из-за которой одна сторона всегда обращена к звезде, а на второй всегда темно. Опять же, дневная температура может составлять около 1000°С.

Самая горячая экзопланета

Такой статус достался ультрагорячему юпитеру KELT-9b, располагающемуся в системе звезды спектрального класса A на расстоянии около 650 световых лет от Солнца в созвездии Лебедя.

Примечательно, что расстояние от экзопланеты до ее звезды равняется всего 0,03 астрономической единицы — таким образом, год на ней длится 1,48 земного дня. Также полагается, что KELT-9b имеет примерно 2,44 массы Юпитера и 1,78 его радиуса.

Самой горячей (по крайней мере, из известных нынешним исследователям) ее назвали благодаря равновесной температуре в 4050 кельвин (или 3777°С). Равновесная температура планеты представляет собой теоретическую температуру, которой бы отличалась планета, если бы была абсолютно черным телом, нагреваемым только звездой, вокруг которой планета обращается.

Относительно недавние исследования (2018 года) также показали, что в атмосфере KELT-9b присутствует тепловая инверсия: ее внешние слои горячее, чем внутренние. Это может объясняться содержанием атомов железа на уровне, кратно превышающем его же содержание в звезде. Есть предположение, по которому железные облака располагаются на высотах, где давление составляет от 10 в минус третьей степени до 10 в минус пятой степени бар.

Яйцеподобная планета, которая врежется в звезду

Речь о планете WASP-12b, вращающейся вокруг желтого карлика примерно в 1400 световых годах от Солнца. По размеру она вдвое превышает Юпитер и неуклонно движется по траектории спирали буквально навстречу гибели: она врежется в собственную звезду. Правда, на это уйдет еще около трех миллионов лет.

Почему планету называют яйцеподобной? Интенсивное излучение звезды заставило ее так сильно раздуться, что она едва ли не разваливается на части, параллельно деформируясь. Планета вращается по столь низкой орбите, что один оборот занимает всего один земной день. Температура на поверхности равняется примерно 2210°С (это второе место после KELT-9b).

Приблизительно через три миллиона лет WASP-12b погрузится в звезду, явление даже можно будет наблюдать с Земли. «Когда экзопланета неизбежно врежется в звезду, первым признаком станет вспышка, из-за которой звезда окажется в сотни раз ярче. Впрочем, подобное увеличение яркости продлится недолго и скоро исчезнет. Но, вероятно, наши потомки смогут увидеть это и изучить», — говорят в NASA.

Кроме того, астрофизики полагают: результаты исследований по WASP-12b свидетельствуют, что прочие планеты подобного типажа могут находиться на пути столкновения со своими звездами. Основные исследования направят на то, чтобы выяснить, является ли сценарий с WASP-12b уникальным для Вселенной или происходит повсеместно. 

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by