Обнаружена экзопланета с экстремальными временами года

Исследователи использовали космический телескоп NASA "Спитцер", чтобы снять год на экзопланете под названием XO-3b. Удобно, что год в этом мире длится всего три земных дня. За это время экзопланета переживает однодневное лето и двухдневную зиму — и хотя времена года проходят быстро, они также ужасно драматичны.

"Мы наблюдали сезонные колебания температуры в сотни раз сильнее, чем на Земле", — заявила во время пресс-конференции, проведенной Американским астрономическим обществом Лиза Данг, доктор философии, кандидат астрофизики в Университете Макгилла в Канаде. Исследование должно было быть представлено на встрече, которую организация отменила из-за COVID-19.

Хотя понятие времен года знакомо землянам, на XO-3b динамика происходит по-другому. Земные времена года вызваны наклоном оси планеты, а XO-3b вызваны овальной орбитой планеты вокруг своей звезды, резко влияющей на количество получаемого излучения.

"Это не те времена года, которые мы переживаем на Земле", — сказала Данг.

Обнаружение большой планеты, вращающейся так близко к своей звезде, но по эллипсу, необычно. Поскольку звезда и планета большие и расположены близко друг к другу, их гравитационные взаимодействия имеют тенденцию притягивать самую дальнюю часть орбиты планеты все ближе и ближе к звезде, в результате чего получается круговая орбита. Таким образом, ученые считают, что XO-3b не очень долго вращается вокруг своей звезды, с астрономической точки зрения.

"Овальная форма, которую мы видим здесь, на этой планете с очень коротким периодом, предполагает, что мы ловим ее в середине миграции", — сказала Данг.

Но эта странная орбита — не единственная удивительная особенность, обнаруженная Данг и ее коллегами. Космический телескоп NASA Spitzer специализируется на обнаружении инфракрасного света, который также проявляется в виде тепла. И когда Спитцер посмотрел на XO-3b, он увидел более сильные инфракрасные сигнатуры — и, следовательно, более горячую планету — чем ожидали ученые.

И когда исследователи присмотрелись повнимательнее, они поняли, что даже дикие времена года на планете не могут объяснить неожиданное тепло.

"Это дополнительное нагревание, которое мы наблюдали со Спитцер, не является сезонным, оно наблюдается в течение всего года", — сказала Данг. "Наше исследование этого горячего Юпитера показало, что он нагревается не только близлежащей звездой, но и изнутри планеты".

Дополнительные наблюдения, собранные миссией Gaia Европейского космического агентства, показывают, что планета также «пухлее», чем ожидалось, и эта характеристика может быть связана с неожиданной жарой.

У Данг и ее коллег есть две теории о том, как планета может генерировать избыточное тепло. Одним из возможных вариантов является приливное нагревание: когда планета движется по орбите, гравитация звезды тянет ее под разными углами, растягивая и деформируя планету.

Другое возможное объяснение состоит в том, что планета на самом деле вовсе не планета. Вместо этого Данг и ее соавторы утверждают, что это может быть звезда с кучкой водорода в ее ядре, которая плавится так же, как это происходит внутри нашего Солнца. Если это так, то XO-3b будет коричневым карликом, классом тел, которые часто называют "неудавшимися звездами".

"XO-3b может быть не обычной планетой, но это может быть не обязательно несостоявшаяся звезда, а находящаяся на пике своего существования в качестве звезды", — добавила Данг.