Астрономы нашли экзопланету TIC 241249530 b с необычной орбитой, которая превращается в горячий Юпитер

Далёкая газовая планета-гигант, известная как TIC 241249530 b, представляет собой уникальный объект для изучения, поскольку она находится в процессе трансформации в «горячий Юпитер» и обладает одной из самых необычных орбит, когда-либо наблюдаемых астрономами.

Экзопланета TIC 241249530 b расположена примерно в 998 световых годах от Земли в созвездии Гидры. Она была впервые обнаружена спутником NASA TESS, предназначенным для исследования транзитных экзопланет, в январе 2020 года, когда пересекла диск своей родительской звезды, — это называется транзитным методом обнаружения экзопланет. Планета обращается вокруг своей звезды TIC 241249530, которая является звездой главной последовательности спектрального класса G, похожей на наше Солнце, но немного более холодной и менее массивной. Расстояние между планетой и её звездой составляет около 12% от расстояния между Зёмлей и Солнцем, что эквивалентно примерно 18 миллионам километров. Такая близость означает, что планета совершает один оборот вокруг своей звезды всего за 15,2 земных дня.

Однако наиболее экстремальной особенностью орбиты этой планеты является её вытянутость и «сплющенность», или эксцентриситет, который составляет 0,94. Это один из самых высоких эксцентриситетов среди известных экзопланет. Для сравнения, эксцентриситет орбиты Земли составляет всего 0,017. Высокий эксцентриситет TIC 241249530 b приводит к значительным колебаниям расстояния между планетой и её звездой. В перицентре, — ближайшей точке к звезде, — планета находится на расстоянии около 1,5 миллиона километров, что в 10 раз ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу. В апоцентре, — самой дальней точке от звезды, — планета удаляется на расстояние около 36 миллионов километров, что примерно соответствует максимальному расстоянию Земли от Солнца. Такие колебания расстояния приводят к значительным изменениям температуры и погоды на планете, от летнего дня на Земле до достаточно высоких температур, чтобы расплавить свинец.

Ещё одной необычной особенностью орбиты TIC 241249530 b является её ретроградное движение, то есть планета обращается вокруг своей звезды «назад» по сравнению с вращением звезды. Это редко встречается у экзопланет, большинство планет в Солнечной и других планетных системах вращаются в том же направлении, что и их звёзды. Ретроградное движение TIC 241249530 b указывает на то, что её орбита могла быть нарушена гравитационным взаимодействием с другой планетой или звездой в прошлом.

Горячие юпитеры — это класс экзопланет, которые вращаются вокруг своих звезд на очень близких расстояниях, год на них длится всего 10 земных дней или меньше. Хотя TIC 241249530 b не является горячим юпитером в настоящее время, астрономы предполагают, что она находится в процессе трансформации в горячий Юпитер. Высокий эксцентриситет орбиты планеты приводит к тому, что она периодически приближается очень близко к своей звезде, что может привести к потере энергии орбиты и постепенному уменьшению эксцентриситета. В конечном итоге орбита планеты может стать более круговой, и планета превратится в горячий Юпитер.

Группа астрономов использовала два инструмента на 3,5-метровом телескопе WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик (KPNO) для наблюдения за TIC 241249530 b. Они использовали сканер экзопланет NN-EXPLORE (NESSI) для удаления аберраций, вызванных атмосферой Земли, и уменьшения шума от других источников. Затем они измерили скорость экзопланеты вокруг звезды с помощью спектрографа NEID. Анализ спектра подтвердил, что масса TIC 241249530 b примерно в пять раз больше массы Юпитера.

Исследование TIC 241249530 b предоставляет уникальную возможность изучить ранние стадии миграции горячих юпитеров и понять, как эти планеты формируются и эволюционируют. Понимание этих процессов может помочь создать более точную картину формирования планетных систем и их эволюции.