При помощи космической обсерватории «Кеплер» астрономы обнаружили две относительно небольших планеты, «поджаренных» умирающим светилом системы - престарелая звезда «содрала» газовую оболочку планет-гигантов и оставила на их месте обугленные каменные ядра
«Когда наше Солнце раздуется во время превращения в красного гиганта, его внешние оболочки поглотят Землю. Если крохотная планета размером с Землю проведет миллиард лет в таких условиях, она просто испарится. Только планеты с массой, значительно превышающей земную, например, Юпитер и Сатурн, могут выжить в таких условиях», – пояснила одна из первооткрывателей планеты Элизабет Грин из Университета штата Аризона в городе Тусон (США).
Группа астрономов под руководством Стефана Шарпине из университета Тулузы (Франция) обнаружила две «обугленных» планеты у умирающей звезды KIC 05807616, удаленной от Земли на расстояние в 3,85 тыс. световых лет.
Это светило относится к классу горячих субкарликов – относительно небольших и очень горячих звезд. Горячие субкарлики возникают при «сбое» в типичном цикле развития красных гигантов – начальной стадии смерти обычных звезд.
На этом этапе жизни светило исчерпывает свои запасы водородного горючего и переходит на второй вид термоядерного «топлива» – ядра гелия. Благодаря высоким температурам и скорости реакции внешние водородные слои звезды «раздуваются» и покрывают огромное расстояние. В некоторых случаях светило теряет водородную оболочку до завершения стадии красного гиганта и превращается в горячего субкарлика.
Шарпине и его коллеги обратили внимание на то, что KIC 05807616 относится еще и к категории переменных звезд. Другими словами, ее яркость уменьшается и увеличивается через равные промежутки времени. Это свойство светила значительно облегчает задачу поиска планет в его близости – проход планеты по диску светила будет вызывать дополнительные колебания в яркости, отличные от периодических всплесков и падений.
Руководствуясь этими соображениями, авторы статьи наблюдали за KIC 05807616 в течение шести месяцев. Ученые обнаружили, что периодические колебания светила нарушались каждые 5,8 и 8,2 часа. Микроскопический характер аномалий в пульсации звезды указал на то, что «нарушители» цикла колебаний, скорее всего, являются планетами, а не иными, более крупными объектами – пульсарами или коричневыми карликами.
Ученые присвоили открытым планетам индексы KOI 55.01 и KOI 55.02. Относительно быстрый период прохождения по диску светила говорит об очень близкой орбите – первая планета удалена от звезды на 0,006 астрономической единицы, а вторая – на 0,0076 (одна астрономическая единица равняется среднему расстоянию между Землей и Солнцем).
Особенности методики Шарпине позволяют лишь приблизительно оценить радиус и массу этих планет. По расчетам астрономов, радиус первой планеты составляет 0,76 земного радиуса, а второй – 0,86 от протяженности Земли. Вес первой планеты приближается к 0,44 земной массы, а вторая весит около 0,65 от массы Земли.
По всей видимости, обе планеты представляют собой расплавленные шары из магмы – температура на солнечной части планет приближается к 9 тыс.градусов Кельвинов, а на ночной стороне она составляет 1,8 тысячи градусов Кельвина.
Как отмечают исследователи, планеты таких размеров не могли сохраниться на своих орбитах – расширение оболочек красного гиганта должно было уничтожить их еще на ранних этапах превращения умирающей звезды в горячий субкарлик.
Ученые полагают, что открытые ими тела представляют собой останки планет-гигантов, обращавшихся вокруг KIC 05807616 по более далекой орбите. Расширение внешних оболочек светила «сдуло» их газовые оболочки и оставило на их месте твердые ядра, которые мигрировали ближе к умирающей звезде.
Таким образом, Шарпине и его коллеги обнаружили так называемую хтоническую планету – ядро газового гиганта, лишенное газовой оболочки. На сегодняшний день существует лишь два кандидата в такие планеты – экзопланеты CoRoT-7b и Kepler-10b, которые так же могут быть обычными «суперземлями» – каменистыми планетами земного типа.