Астрономы уже наблюдали планеты, период обращения которых постепенно сокращается. Но теперь они впервые обнаружили такой шар, вращающийся вокруг эволюционировавшей звезды, входящей в одну из последних стадий своего развития. Как долго будет существовать планета? И почему крайне неудачно?
Телескоп Кеплер проработал немногим более девяти лет. За это время с его помощью были проведены наблюдения за внушительным количеством более 530 000 птиц. звезды. Благодаря ему также удалось подтвердить существование целых 2662 планет за пределами Солнечной системы.
Первый успех был зафиксирован в 2009 году, когда телескоп «Кеплер» вышел на орбиту. Через несколько месяцев стало известно, что Кеплер обнаружил первого кандидата на внесолнечную планету. Однако победа оказалась неполной. Проблемы с определением массы звезды, вокруг которой должен был вращаться земной шар, привели к тому, что открытия долго не могли подтвердить.
Потребовалось десять лет, чтобы первая планета, обнаруженная телескопом «Кеплер», была наконец включена в формальный список внеземных глобусов. Он был занесен на нее только в 2019 году под далеким номером Kepler-1658b.
Осужденная планета
Этому глобусу явно не повезло. В декабрьском выпуске журнала The Astrophysical Journal Letters за 2022 год была опубликована статья, авторы которой обнаружили, что Kepler-1658b обречен на трагический конец. Планета спускается по спирали к своей звезде. Ничто не может остановить этот процесс, который закончится столкновением небесного тела со звездой и ее гибелью.
«Доказательства того, что планеты вращаются все ближе и ближе к своей звезде, были обнаружены и раньше», — говорит Шреяс Виссапрагада, ведущий автор статьи. «Но мы никогда не видели такого объекта вокруг зрелой звезды на поздней стадии развития». Теории предсказывают, что такие звезды очень эффективно извлекают энергию с орбит своих планет, добавляет он. «Теперь мы можем увидеть, подтверждают ли наблюдения эти гипотезы».
Горячая планета типа Юпитера
Kepler-1658b — горячая планета типа Юпитера. Так называют шары с массой и размером Юпитера, но вращающиеся очень близко к своим родительским звездам. Расстояние между Kepler-1658b и звездой составляет лишь одну восьмую расстояния между Солнцем и Меркурием. Kepler-1658b совершает полный орбитальный оборот менее чем за четыре дня.
Чрезвычайно точные многолетние наблюдения показали, что период обращения Kepler-1658b постепенно сокращается. Это означает, что планете требуется все меньше и меньше времени, чтобы совершить полный оборот вокруг своей родительской звезды. Как подсчитали исследователи, каждый год он делает это на 131 миллисекунду меньше. Миллисекунда это тысячная доля секунды.
Достижение такого подробного результата тем более впечатляет, учитывая, что Kepler-1658b находится на расстоянии 2570 световых лет от Земли.
Что будет рядом с умирающей планетой?
Этот результат означает, что судьба планеты уже решена. «Если этот шар продолжит двигаться по спирали к своей звезде с текущей скоростью, он столкнется с ней менее чем через три миллиона лет», — говорит Шреяс Виссапрагада.
Звезда, к которой приближается Kepler-1658b, уже перешагнула порог зрелости. Сейчас он входит в свою субгигантскую фазу. Так что водород в ее ядре, скорее всего, закончился, и звезда начинает расти. Солнце окажется на этой стадии развития только примерно через 5,5-6 миллиардов лет.
Как любые два очень массивных объекта, звезда и планета взаимодействуют гравитационно. Гравитация порождает приливные силы, которые на Земле вызывают приливы и отливы. Приливные силы являются источником и других явлений: например, деформации небесных тел. В зависимости от массы взаимодействующих тел, особенностей их орбит и их скоростей приливные силы также могут раздвигать тела (Луна удаляется от Земли менее чем на четыре сантиметра в год). Или наоборот: привлечь их к себе. Именно это происходит с Kepler-1658b и его звездой.
Ученые по-прежнему намерены наблюдать за этой планетой. Они надеются, что дальнейшие исследования раскроют другие ее тайны. Во-первых, по неизвестным причинам земной шар намного ярче и горячее, чем ожидалось. Наблюдения также могут помочь предсказать отдаленное будущее Земли. Не исключено, что когда Солнце начнет превращаться в красного гиганта, нашу планету ждет судьба, аналогичная судьбе Kepler-1658b.