Земля, наш живой и благоприятный мир, способна создать иллюзию, будто подобные ей планеты распространены во Вселенной. Но на деле такие миры — редкое исключение. Большинство планет, которые мы находим, враждебны к жизни. Одним из самых экстремальных классов являются планеты с ультракоротким орбитальным периодом — USPs (Ultra-Short Period planets).
Недавно астрономы обнаружили такую планету — TOI-2431 b, землеподобную по размеру, но находящуюся в ужасающих условиях. Она делает полный оборот вокруг своей звезды всего за 5 часов и 22 минуты. Это одна из кратчайших орбит среди всех известных экзопланет: всего несколько десятков подобных случаев обнаружены среди более чем 6000 подтверждённых миров.
TOI-2431 b обращается вокруг оранжевого карлика (K-класса), и, как предполагается, уже лишилась своей атмосферы. При температуре поверхности свыше 2000 К (около 1700 °C) она, вероятно, представляет собой настоящий лавовый ад — расплавленную скалу, вечно обращённую одной стороной к пылающему солнцу. Планета почти наверняка приливно захвачена, а значит, её одна сторона всегда обращена к звезде.
Согласно исследованиям, опубликованным группой во главе с Кайей Хан Таш из Института астрономии Антона Паннекока (Амстердамский университет), планета обладает массой в 6,2 массы Земли, но радиусом — всего в 1,5 раза больше земного. Это говорит о высокой плотности и наводит на мысль, что TOI-2431 b могла быть значительно крупнее в прошлом. Вероятно, из-за мощного звездного излучения она со временем утратила внешние слои и осталась лишь каменистая сердцевина.
Но судьба планеты ещё более драматична. По оценкам исследователей, она находится всего в 30% от критического расстояния, известного как предел Роша — границы, за которой гравитационные силы звезды начинают разрывать планету на части. Сейчас TOI-2431 b уже приливно деформирована: её короткая ось на 10% меньше длинной. Под действием приливных сил планета теряет орбитальную энергию и медленно спирально падает к звезде.
Если ничего не изменится, через 31 миллион лет TOI-2431 b будет разрушена и поглощена. Это ничтожный срок по астрономическим меркам, особенно если вспомнить, что возраст Земли составляет 4,5 миллиарда лет.
И всё же этот мир — не просто очередной адский шар. Его звезда достаточно яркая, чтобы позволить наблюдение спектроскопии излучения — метода, который может помочь узнать химический состав планетных атмосфер. TOI-2431 b получила высокий индекс пригодности для фазовых наблюдений и может стать отличной целью для телескопа Джеймса Уэбба. Несмотря на то, что атмосферы у планеты почти наверняка нет, учёные надеются получить важные данные о физических процессах на ультрагорячих мирах.
TOI-2431 b — это лаборатория экстремальной планетной физики. И хотя такие планеты не подходят для жизни, они помогают нам осознать, насколько уникальна Земля. Даже мир, летящий к собственной гибели, может дать нам уроки — о хрупкости, чуде и ценности нашей биосферы.