Астрономи потвърдиха съществуването на екзопланети с изключително малки орбити около техните звезди. Но какво да кажем за екзопланети, които се приближават достатъчно, за да бъдат погълнати от звездата си, и какво става, ако това е екзопланета с размерите на Земята?

На този въпрос се надява да отговори едно скорошно изследване. Международен екип от повече от 50 изследователи изследва екзопланета с размерите на Земята и орбитален период от само 5.7 часа, известна като "екзопланета с ултракратък период" (USP), която в крайна сметка може да преживее т.нар. приливно смущение, което да доведе до поглъщането ѝ от нейната звезда.

Това изследване има потенциала да помогне на изследователите да разберат по-добре процесите, отговорни за това, като същевременно продължи да предизвиква и нашето разбиране за екзопланетарните архитектури.

Universe Today обсъжда това удивително изследване с д-р Фей Дай, асистент-астроном в Института по астрономия към Хавайския университет и водещ автор на изследването, относно мотивацията на изследването, значимите резултати, потенциалните последващи изследвания, значението на това, че тази екзопланета е с размерите на Земята, и дали това може да се случи в нашата собствена Слънчева система.

Каква е мотивацията за това проучване?

"Приливното разрушение може да бъде потенциална съдба на скалистите планети", казва д-р Дай пред Universe Today, като отбелязва, че през март 2024 г. в Nature е публикувано изследване, на което той е съавтор и в което се обсъжда приливното разрушение, което е толкова задълбочено, че е представено на корицата на списанието.

"Изглежда, че около 10% от слънцеподобните звезди може да са погълнали своите скалисти планети. Тази система TOI-6255 е най-известният предшественик на тези случаи на поглъщане на планети. Приливното разрушаване на скалисти планети ни позволява да изследваме вътрешния им състав и да го сравним със Земята."

За целите на проучването изследователите анализират TOI-6255 b, чийто радиус е ~1.08, а масата - ~1.44 от земната и се намира на малко над 20.4 парсека (65.2 светлинни години) от Земята. Въпреки че размерът на планетата е обещаващ за живот, 5.7-часовата орбита на TOI-6255 b не само прави тази екзопланета твърде гореща, за да съществува живот, какъвто познаваме, но това също така означава, че орбитата ѝ я отвежда опасно близо до т.нар. граница на Рош.

Това е разстоянието, на което един по-малък обект може да обикаля около по-голям обект, докато гравитацията на по-големия обект не разкъса по-малкия обект на парчета, а TOI-6255 b изпитва и гореспоменатото приливно смущение, което е често срещано явление в целия Космос, включително и в черните дупки.

Кои тогава са най-значимите резултати от изследването?

Д-р Дай казва: "Тази планета е обречена на приливно разрушение след 400 млн. години, което е малко в космически мащаб (~13 млн. години). Планетата също така е приливно изкривена, за да бъде с форма, подобна на футболна топка (10% отклонение от сферата), за сравнение приливното изкривяване на Земята, дължащо се на Луната, е само на ниво 1e-7 [0.0000001]."

По отношение на потенциалните последващи изследвания, които изследователите отбелязват, че се стремят да осъществят с космическия телескоп на НАСА "Джеймс Уеб", д-р Дай казва:

"Изследването на орбиталната фазова крива на тази планета може да потвърди, че тя наистина е приливно изкривена. Знаем как трябва да изглежда фазовата крива за сферична планета. Планетата с приливно изкривяване има силно отклонение от нея. Можем също така да проверим дали повърхността на планетата е покрита с басейн от лава, както би се очаквало при толкова гореща планета".

USP са екзопланети, чиито орбити са по-кратки от един ден и чиято маса е по-малка от 2 пъти тази на Земята. Макар и интригуващи, открити са само около 100 УСП, като според проучване от 2014 г. около слънцеподобни звезди съществуват около 0.5 %, а в проучване от 2019 г. се обсъжда техният насипен състав (т.е. масата на желязното ядро и мантията).

Както беше отбелязано, предвид изключително кратката им орбита тези светове вероятно са твърде горещи, за да съществува животът, който познаваме, и заедно с USP са познатите ни "горещи юпитери", които обикалят около звездите си само за няколко дни и астрономите оценяват популацията им на стотици. Както буквално подсказва името им, тези светове са газови планети с размерите на Юпитер или по-големи и също са потенциално твърде горещи, за да съществува животът, какъвто го познаваме.

Макар че TOI-6255 b няма да се разпадне преди още 400 милиона години, наблюдението на всяка екзопланета, разкъсана на парчета от своята звезда приемник, може да даде важни сведения за външния и вътрешния състав на планетата, като по този начин ни помогне да разберем по-добре приликите между екзопланетите и планетите в нашата Слънчева система.

Тези уникални светове и техните изключително тесни орбити поставят под въпрос разбирането ни за архитектурата на слънчевите системи в цялата галактика Млечен път, тъй като Меркурий е най-близката планета до нашето Слънце и все още ѝ трябват 88 дни, за да завърши една обиколка.

Снимка: Unsplash/NASA/JPL-Caltech/Robert Hurt

Виж още: Вдъхновяващи 20 проекта, носители на наградата A’Design Award