Астрономы открывают восемь новых «горячих юпитеров»

Европейские астрономы открыли восемь новых экзопланет класса «горячих юпитеров» в рамках обзора неба WASP-South транзитным методом. Эти вновь открытые газовые гиганты имеют небольшие орбитальные периоды и массы в диапазоне от 0,42 до 5,2 массы Юпитера. Дальнейшие наблюдения этих планет-кандидатов, проведенные командой под руководством Коуэла Хеллера (Coel Hellier) из Кильского университета, Соединенное Королевство, при помощи телескопов Euler-Swiss telescope и TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope (TRAPPIST) (оба телескопа находятся в Чили), позволили подтвердить их планетную природу. Все эти вновь обнаруженные внесолнечные планеты были классифицированы как «горячие юпитеры», поскольку они близки по характеристикам к крупнейшей планете Солнечной системе, однако имеют орбитальные периоды менее 10 суток. Такие экзопланеты имеют высокие температуры поверхностей, поскольку расположены близко к родительской звезде.

Согласно авторам работы наиболее перспективной из этих новых экзопланет с точки зрения исследования атмосферы является планета под названием WASP-172b. Она представляет собой «раздувшийся» горячий юпитер небольшой массы (0,47 массы Юпитера при радиусе 1,57 радиуса Юпитера), который обращается вокруг относительно яркой звезды с периодом 5,47 суток, находясь на расстоянии примерно 0,07 астрономической единицы (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца). Исследователи отмечают, что атмосфера этой планеты имеет высокую температуру (примерно 1740 Кельвинов); это связано с тем, что родительская звезда спектрального класса F1 является весьма горячей.

Превращение планет в сверхгигантов

Ученые заявили о том, что размеры некоторых горячих юпитеров превышают предсказанные теоретически из-за влияния их стареющих звезд. Выводы исследователей были опубликованы в The Astronomical Journal. Горячие юпитеры являются самой многочисленной группой экзопланет. Их масса превосходит массу Юпитера, но они располагаются гораздо ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу, что делает их не только большими, но и очень горячими. Вместе с тем, исследователи не могут объяснить, как газовые гиганты становятся такими большими.

В ходе исследования ученые вели наблюдения за двумя особенно большими и раскаленными горячими юпитерами. HAT-P-65b и HAT-P-66b находятся в 2745 и 3025 световых годах от Земли соответственно. При этом орбита обеих планет в 10 раз меньше, чем орбита Меркурия, а полный оборот вокруг своих звезд они совершают за 2,6 и три земных дня.

Вместе с тем, размеры обоих экзопланет оказались неожиданно большими. HAT-P-65b в 1,9 раза больше, чем Юпитер, хотя весит в два раза меньше, а HAT-P-66b больше газового гиганта Солнечной системы в 1,6 раза. Массы планет HAT-P-65b и HAT-P-66b составляют соответственно 0,5 и 0,8 массы Юпитера.

Эти планеты являются одними из крупнейших обнаруженных исследователями горячих юпитеров. Такие большие размеры этих планет хорошо согласуются с выдвигаемой авторами исследования гипотезе, согласно которой горячие юпитеры с годами растут в размерах, поскольку возрасты их родительских звезд составляют соответственно 5,46 и 4,66 миллиарда,
что эквивалентно 84 и 83 процентам жизненного цикла звезды соответственно.

Ученые обратили внимание не на сами планеты, а на их материнские звезды. Масса обеих звезд почти равна массе Солнца, они прошли примерно 80% эволюции в рамках главной последовательности. На этом этапе звезды усиливают излучение – этот процесс должен набирать силу по мере их приближения к смерти. Усиление радиации дополнительно нагревает близкие газовые гиганты и заставляет их "раздуваться" до размеров куда больших, чем можно было бы ожидать.