Экзопланета GJ 367b превзошла по содержанию металла все остальные

Металлы есть повсюду во Вселенной, но экзопланета GJ 367b превзошла всё ныне известное в космосе — она почти вся из металла.


GJ 367b — экстремальная планета. Это своего рода «супер-Меркурий», то есть нечто весьма богатое железом, который обращается вокруг своей звезды каждые 7,7 часа. Её впервые обнаружил космический телескоп TESS в 2015 году. Теперь учёные из Туринского и Тюрингского университетов, в Италии и Германии, изучили более свежие сведения о планете с помощью расположенного на Земле, в Чили, спектрографа HARPS. И сравнили их с первичными данными, полученными с TESS. Планетологи обнаружили, что объект почти вдвое плотнее Земли, то есть, скорее всего, состоит из металла. Вместе с тем, возможно, GJ 367b когда-то была ядром древней скалистой планеты.

Исследователи опубликовали свои выводы и мнения в издании Astrophysical Journal Letters («Письма Астрофизического журнала»). Так, они объяснили, что, исходя из массы и радиуса, они оценили вероятные параметры GJ 367b. И пришли к заключению, что у неё должно быть железное ядро. Причём это ядро занимает более 90% всей планеты.

Когда GJ 367b нашли, то сочли просто ещё одной экзопланетой в далёкой звёздной системе. «Парящему» в космосе TESS было относительно легко распознать её, потому что между ней и её звездой не было огромной разницы в размерах. Упрощённо говоря, TESS выявляет экзопланету, когда та минует свою звезду, и в это время яркость звезды падает из-за движущейся «заслонки».

Но по размышлении GJ 367b увидели особенной, необычной. Хотя она, конечно же, мала по сравнению со своей звездой, её относительная малость не идёт в сравнение с Землёй на фоне Солнца: при прохождении мимо своего светила очень далёкая от нас планета блокирует куда больше света. Она также вращается очень близко к своей звезде и умопомрачительно быстро.

Поначалу не был понятен её состав, и чтобы получить о нём какое-то представление, плотность попытались вычислить по массе и радиусу. TESS измерил радиус GJ 367b по тому, сколько света заслоняет планета. Чтобы уточнить массу, учёные измерили радиальную скорость, которая указывает на притяжение к звезде-хозяину.

GJ 367b оказалась невероятно плотной, в 1,85 раза плотнее Земли, что указывало на железо. Для современной науки это самая плотная планета с коротким периодом обращения и самый плотный «супер-Меркурий». Но как могла целая планета образоваться из одного лишь железа?

Все наиболее логичные предположения о формировании основаны на том, что GJ 367b когда-то была скалистой, мало чем отличаясь от Земли или Марса. Две её планеты-компаньоны, которые вращаются сравнительно близко, оказались каменистыми, так что все три, возможно, сформировались похожим образом. И если так, то у GJ 367b была особая история, с потерей «внешности» в финале.

Наружные слои GJ 367b, возможно, сорвало в результате столкновения или серии столкновений. Кстати, считается, что именно это произошло с Меркурием. Если бы одно или несколько достаточно крупных тел с достаточной массой и скоростью врезались в неё, то скалистые слои могли бы отделиться.

Если отложить версию, что «Шелезяку» ободрало до голого металлического ядра нечто катастрофическое, то есть и другие гипотезы. Так, GJ 367b могла столкнуться с интенсивным излучением из-за близости к своей звезде, и оно не оставило ничего, кроме ядра. «Штукатурка» могла при этом рассеяться и затеряться в космосе. Из прочих версий, как GJ 367b «облысела» до нагого металла, — комбинация первой и второй, то есть про столкновения и облучение.

Вопрос о том, как диковинная планета оказалась чрезвычайно близко к своей звезде, также пока без ответа. Во всяком случае, маловероятно, что она там же и оформилась. Учёные считают, что к миграции её побудило гравитационное взаимодействие с планетами.

Кроме интриги, как GJ 367b сделалась очень плотной, дальнейшие её исследования могут разъяснить и кое-что другое. Например, как вообще формируются и развиваются такие космические «неформалы» — скалистые планеты и планеты с короткими периодами обращения.