Благодаря данным со спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) международная группа астрономов идентифицировала четыре экзопланеты , миры за пределами нашей Солнечной системы, вращающиеся вокруг пары связанных молодых звезд TOI 2076 и TOI 1807.
Эти миры могут дать ученым возможность заглянуть в малоизвестную стадию планетарной эволюции.
Планеты в обеих системах находятся в переходной фазе своего жизненного цикла , говорит Кристина Хеджес, астроном из Института экологических исследований области залива в Моффетт-Филд и Исследовательского центра Эймса НАСА в Силиконовой долине, оба в Калифорнии. Они не новорождённые, но и не сформированные. Узнать больше о планетах на этом подростковом этапе в конечном итоге поможет нам понять более старые планеты в других системах.
Статья с описанием этих открытий Хеджеса была опубликована в The Astronomical Journal.
TOI 2076 и TOI 1807 находятся на расстоянии более 130 световых лет от нас и примерно в 30 световых годах между ними, в северных созвездиях Кабана и Гончей . Обе звезды класса K , карлики более оранжевого цвета, чем наше Солнце, и им около 200 миллионов лет, или менее 5% возраста Солнца. В 2017 году, используя данные космического корабля Gaia , ученые показали, что звезды путешествуют в пространстве в одном направлении.
Астрономы считают, что звезды слишком далеки, чтобы вращаться вокруг друг друга, но их совместное движение предполагает, что они связаны и рождены одним и тем же газовым облаком.
И TOI 2076, и TOI 1807 испытывают звездные вспышки , которые намного мощнее и происходят гораздо чаще, чем вспышки, производимые нашим Солнцем.
Звезды производят, возможно, в 10 раз больше УФ-излучения , чем они будут производить, когда достигнут возраста Солнца. Поскольку Солнце могло быть одинаково активным в какой-то момент, эти две системы могут дать нам возможность взглянуть на ранние условия Солнечной системы , сказал соавтор Джордж Чжоу, астрофизик из Университета Южного Квинсленда в Австралии.
TESS наблюдает за большими участками неба в течение почти месяца. Это длительное время наблюдения позволяет спутнику находить экзопланеты, измеряя небольшие провалы в яркости звезды, вызванные прохождением планеты перед звездой.
Алекс Хьюз первоначально привлек внимание астрономов к TOI 2076 после того, как заметил транзит в данных TESS во время работы над студенческим проектом. Команда Хеджеса в конце концов обнаружила три мини-Нептуна , миры между диаметром Земли и Нептуна, вращающиеся вокруг звезды. Самая внутренняя планета, TOI 2076 b, примерно в три раза больше Земли и обращается вокруг своей звезды каждые 10 дней. Внешние миры TOI 2076 c и d чуть более чем в четыре раза больше Земли с периодом обращения более 17 дней.
TOI 1807 имеет только одну планету, TOI 1807 b, которая примерно в два раза больше Земли и совершает оборот вокруг звезды всего за 13 часов. Экзопланеты с такими короткими орбитами встречаются редко. TOI 1807 b — самый молодой на сегодняшний день образец одной из так называемых ультракороткопериодических планет.
Ученые в настоящее время работают над измерением масс планет, но помехи от гиперактивных молодых звезд могут затруднить это.
Согласно теоретическим моделям, планеты изначально имеют толстые атмосферы, которые остаются после того, как они сформировались в газопылевых дисках вокруг молодых звезд. В некоторых случаях планеты теряют свою первоначальную атмосферу из-за звездного излучения, оставляя после себя твердые ядра. Некоторые из этих миров развивают вторичные атмосферы в результате планетарных процессов, таких как вулканическая активность.
Возраст систем TOI 2076 и TOI 1807 предполагает, что их планеты могут находиться где-то в середине атмосферной эволюции. TOI 2076 b получает в 400 раз больше УФ-излучения от своей звезды, чем Земля от Солнца, а TOI 1807 b получает примерно в 22 000 раз больше УФ-излучения.
Если ученые смогут определить массы планет, эта информация поможет им определить, могут ли миссии, такие как космический телескоп Хаббла и будущий космический телескоп Джеймса Уэбба , изучать атмосферы планет — если они это делают.
Исследовательская группа особенно заинтересована в TOI 1807 b, потому что это планета с очень коротким периодом обращения. Модели предполагают, что мирам должно быть трудно сформироваться так близко к своим звездам, но они могут формироваться дальше, а затем мигрировать внутрь. Поскольку TOI 1807 b должен был сформироваться и мигрировать всего за 200 миллионов лет, это поможет ученым лучше понять жизненные циклы этого типа планет. Если планета не имеет очень плотной атмосферы и ее масса состоит в основном из горных пород, ее близость к звезде может означать, что ее поверхность покрыта океанами или озерами расплавленной лавы.