Новая миссия от ЕКА по экзопланетам под названием Хеопс обнаружила близлежащую планетную систему, содержащую одну из самых горячих и экстремальных внесолнечных планет, известных на сегодняшний день: WASP-189 b.
Самая первая для миссии находка, демонстрирует уникальную способность Хеопса проливать свет на Вселенную вокруг нас, раскрывая секреты этих инопланетных миров.
Запущенный в декабре 2019 года спутник Хеопс предназначен для наблюдения за ближайшими звездами, на которых, как известно, находятся планеты. Путем сверхточного измерения изменений уровней света, исходящего от этих систем, когда планеты вращаются вокруг своих звезд, Хеопс может изначально охарактеризовать эти планеты — и, в свою очередь, улучшить наше понимание того, как они формируются и развиваются.
Новое открытие касается так называемого «ультра-жаркого Юпитера», который получил имя WASP-189 b. Жаркие Юпитеры, как несложно догадаться, представляют собой гигантские газовые планеты, немного похожие на Юпитер, однако они вращаются по орбите гораздо ближе к своей родительской звезде и поэтому нагреваются до экстремальных температур.
WASP-189 b находится примерно в 20 раз ближе к своей звезде, чем мы к Солнцу, и совершает полный оборот всего за 2,7 дня. Ее звезда больше и более чем на 2000 градусов горячее Солнца, поэтому кажется, что она светится синим цветом. «Известно, что вокруг таких горячих звезд существует лишь несколько планет, и эта система, безусловно, самая яркая», — говорит Моника Лендл, ведущий автор нового исследования. «WASP-189b также является самым ярким горячим Юпитером, который мы можем наблюдать, когда он проходит перед своей звездой или за ней, что делает всю систему действительно интригующей».
Во-первых, Моника и ее коллеги использовали Хеопс для наблюдения за WASP-189b, когда он проходил позади своей звезды-хозяина — затмение. «Поскольку планета такая яркая, на самом деле наблюдается заметное падение света, который мы видим из системы, поскольку он ненадолго ускользает из поля зрения», — объясняет Моника. «Мы использовали это, чтобы измерить яркость планеты и ограничить ее температуру до 3200 градусов по Цельсию».
Это делает WASP-189b одной из самых горячих и экстремальных планет и совершенно непохожей ни на одну из планет Солнечной системы. При таких температурах даже металлы, такие как железо, плавятся и превращаются в газ, делая планету явно непригодной для жизни.
Затем Хеопс наблюдал, как WASP-189b пролетел перед своей звездой. Это событие помогло многое узнать о размере, форме и орбитальных характеристиках планеты. WASP-189 b оказался больше, чем предполагалось, почти в 1,6 раза больше радиуса Юпитера.
«Мы также увидели, что сама звезда интересна — она не идеально круглая, но больше и холоднее на экваторе, чем на полюсах, поэтому полюса звезды кажутся ярче», — говорит Моника. «Он вращается так быстро, что его тянет наружу по экватору! К этой асимметрии добавляется тот факт, что орбита WASP-189 b наклонена; она не движется вокруг экватора, а проходит близко к полюсам звезды».
Такой наклон орбиты добавляет к существующей загадке того, как образуются горячие Юпитеры. Чтобы планета имела такую наклонную орбиту, она должна была сформироваться дальше, а затем быть вытолкнута внутрь. Считается, что это происходит, когда несколько планет в системе борются за положение или другая звезда нарушает систему, выталкивая газовых гигантов к своей звезде. «Поскольку мы измерили такой наклон с помощью Хеопса, это говорит о том, что WASP-189b подвергался таким взаимодействиям в прошлом», — добавляет Моника.
Моника и ее коллеги использовали высокоточные наблюдения и оптические возможности Хеопса, чтобы раскрыть секреты WASP-189 b. Хеопс открыл свой «глаз» в январе этого года и начал обычные научные операции в апреле, а с тех пор работал над расширением нашего понимания экзопланет и ближайшего космоса.
«Этот первый результат работы Хеопса очень впечатляет: это раннее окончательное свидетельство того, что миссия оправдывает свои обещания с точки зрения точности и производительности», — говорит Кейт Исаак, научный сотрудник проекта Хеопса в ЕКА.
Тысячи экзопланет, подавляющее большинство которых не имеет аналогов в нашей Солнечной системе, были обнаружены за последнюю четверть века, и многие другие планеты появятся в результате как текущих, так и будущих наземных исследований и космических миссий.
«У Хеопса есть уникальная« последующая »роль в изучении таких экзопланет», — добавляет Кейт. «Он будет искать планеты, которые были обнаружены с Земли, и, где это возможно, будет более точно измерять размеры планет, которые, как известно, проходят транзитом через свои родительские звезды. Отслеживая экзопланеты на их орбитах с помощью Хеопса, мы можем сделать первый шаг к характеристике их атмосфер и определить присутствие и свойства любых существующих облаков».
В следующие несколько лет Хеопс будет следить за сотнями известных планет, вращающихся вокруг ярких звезд, развивая и расширяя то, что было сделано здесь для WASP-189b. Эта миссия является первой в серии из трех научных миссий ЕКА, посвященных обнаружению и описанию экзопланет: у нее также есть значительный потенциал для открытия — от определения основных целей для будущих миссий, которые будут исследовать экзопланетные атмосферы, до поиска новых планет и экзолуний.
«Хеопс углубит наше понимание не только экзопланет, — говорит Кейт, — но и нашей собственной планеты, Солнечной системы и более широкой космической среды».
