Учёные фиксируют быструю утрату атмосферы у молодой экзопланеты TOI 1227b

Исследователи представили результаты изучения экзопланетной системы TOI 1227, в которую входит одна из самых молодых известных нам транзитных экзопланет — TOI 1227b. Это исследование, выполненное с применением данных рентгеновского телескопа Chandra и оптического спектрографа WiFeS, позволило уточнить возраст звезды TOI 1227 и оценить воздействие её мощного высокоэнергетического излучения на экзопланету.

Анализ данных миссии Gaia, изотопного состава и моделирование спектрального распределения энергии (SED) показали, что возраст звезды TOI 1227 варьируется от 5 до 12 миллионов лет, с наиболее вероятным значением около 8 миллионов лет. Это значительно моложе, чем полагали ранее (11 миллионов лет). Данные из Chandra подтвердили наличие сильного рентгеновского излучения от TOI 1227, со светимостью около ~10³⁰ эрг/с. Сильные линии излучения водорода и выраженная линия поглощения лития в оптическом спектре звезды также свидетельствуют о её молодости.

Иллюстрация: Leonardo

Полученные сведения о рентгеновском излучении позволили ученым спрогнозировать эволюцию атмосферы TOI 1227b. Было выявлено, что экзопланета испытывает значительную утрату массы атмосферы со скоростью порядка 10¹⁰–10¹¹ г/с. Эта скорость существенна в зависимости от предполагаемых значений массы ядра и общей массы планеты, которые пока не установлены.

Результаты моделирования указали на два возможных пути эволюции TOI 1227b. В первом сценарии, при относительно низкой массе ядра (5 масс Земли), экзопланета быстро теряет свою атмосферу и со временем становится планетой размером с Нептун, но с массой сверхземли. Во втором, менее вероятном сценарии, при большей массе ядра (10 масс Земли), TOI 1227b развивается в планету, слегка превосходящую размером Нептун, сохраняя основную часть своей атмосферы.

Учёные подчеркивают необходимость дальнейших наблюдений за системой TOI 1227 для уточнения массы экзопланеты и скорости утраты её атмосферы. Дополнительные данные о временных изменениях транзитов, радиальных скоростях, а также спектроскопические наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» помогут лучше изучить структуру и состав атмосферы TOI 1227b, а также подтвердить или опровергнуть наличие других планет в системе.

Система TOI 1227 остаётся уникальным объектом для изучения ранних стадий формирования и эволюции планет вокруг маломассивных звёзд.

Источник: iXBT