Куда делись горячие нептуны?

Вопрос о том, куда исчезают горячие нептуны, интересовал ученых долгое время. Они недоумевали, как может пропасть планета размером с Нептун. Команда исследователей, возглавляемая астрономами из Университета Женевы, выяснила, что такие планеты теряют свою атмосферу с невероятной скоростью. Исследование подтверждает теорию, согласно которой горячие нептуны просто потеряли значительную часть своей атмосферы и превратились в меньшие планеты, называемые супер-Землями, которых ученые уже знают большое количество. Результаты работы команды опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Долгое время ученые, исследующие экзопланеты, были заинтригованы загадкой того, почему им удается обнаруживать только горячие планеты размером с Юпитер и маленькие, едва превосходящие Землю (такие планеты принято называть супер-Землями, если их диаметр не превосходит земной более чем в полтора раза). На месте, где должны были быть средние планеты, находилась таинственная «пустыня». Вблизи от звезд не удавалось найти ни одной планеты средних размеров, примерно равной Нептуну. Таинственное пустое место там, где должны были быть горячие нептуны, породило два объяснения.

Согласно одному, такие планеты просто были очень редкими или же когда-то их было много, но с тех пор они исчезли. Несколько лет назад ученые из Университета Женевы обнаружили теплый нептун в другой планетной системе при помощи телескопа «Хаббл». Планета, получившая обозначение GJ 436b, быстро теряла водород из атмосферы. Эта потеря не могла угрожать существованию на планете атмосферы, но позволяла предположить, что нептуны, получающие больше энергии от своих звезд, могут терпеть изменения с большей скоростью, чем предполагалось.

Вскоре был найден другой теплый нептун, GJ 3470b, у этой планеты водород исчезал в сто раз быстрее ранее обнаруженной. Планеты находились на расстоянии примерно в 3,7 млн километров от их звезды, что составляет одну десятую расстояния между Солнцем и Меркурием. При этом звезда, которая согревает GJ 3470b, намного более молодая и энергичная.

Астроном Винсент Бурье из Университета Женевы, ведущий автор исследования, говорит, что это первый случай, когда была замечена планета, теряющая атмосферу с такой скоростью, что это влияет на ее эволюцию. Ученые полагают, что планета потеряла уже более трети своей массы.

Ранее исследователи не были уверены в том, какую роль испарение атмосферы играет в возникновении «астрономической пустыни». Новые открытия указывают на то, что более горячие версии таких планет могут иметь совсем короткую продолжительность жизни. Горячие нептуны могли либо уменьшиться и стать мини-нептунами, или полностью потерять атмосферу, сохранив только плотное каменное ядро. Это также может объяснить и отсутствие горячих супер-Земель.

Фото: 365pezd.ru