Цивилизация
Планета находится на расстоянии свыше 1000 световых лет от Земли в созвездии Геркулеса, по своим размерам она почти в два раза превосходит Юпитер, а масса ее в 1,5 раза больше юпитерианской. Ее необычный вид вызван приливной деформацией, сообщила группа европейских исследователей под руководством Сусаны Баррос из португальского Института астрофизики и космических исследований в статье в журнале Astronomy and Astrophysics.
Согласно новому исследованию, форма WASP-103b связана с тем, что планета растягивается гравитационными силами родительской звезды. Сама экзопланета WASP-103b была обнаружена еще в 2014 году, она считается «горячим Юпитером», потому что обращается вокруг своей родительской звезды всего за один земной день и подвергается воздействию интенсивного звездного излучения и сильной гравитации. Испытываемые планетой приливные силы аналогичны тем, что вызывает Луна в земных океанах, однако все это происходит в гораздо более экстремальной форме.
Родительская звезда WASP-103 по своим размерам и массе немного превосходит Солнце: ее масса равна 1,22 солнечной, а диаметр составляет 1,43 диаметра Солнца. При этом звезда немного моложе Солнца, ее возраст — 4±1 млрд лет.
«Из-за крайней близости этой планеты к своей звезде мы и раньше подозревали, что там образуются весьма мощные приливы, однако прежде мы не могли это проверить», — говорит соавтор исследования Ян Алиберт, профессор астрофизики из Бернского университета в Швейцарии. Новые наблюдения WASP-103b были проведены с помощью европейского космического телескопа CHaracterising ExOPlanets Satellite (CHEOPS), который был запущен 18 декабря 2019 года в связке с ракетой «Союз-2» и разгонным блоком «Фрегат» с космодрома Куру.
Исследователи использовали также данные от давно работающего космического телескопа NASA Hubble и инфракрасного космического телескопа Spitzer, который прекратил свою работу год назад. Эти инструменты позволили получить информацию о нескольких транзитах, то есть прохождениях планеты по звездному диску с точки зрения земного наблюдателя.
«После наблюдений за несколькими транзитами мы смогли измерить степень деформации планеты. Это кажется невероятным, но мы смогли это сделать — и такой анализ был проведен впервые», — утверждает еще один соавтор исследований Бабатунде Акинсанми.
Транзиты позволили ученым также получить некоторые данные о внутреннем строении планеты, которая представляет собой газовый гигант, похожий на Юпитер в Солнечной системе. При этом использовались параметры, именуемые «числами Лава» — по имени британского математика Огастеса Эдварда Хафа Лава, известного своими трудами по теории упругости и теории приливных волн, — чтобы показать, как внутри WASP-103b распределена масса. Впрочем, ученые указывают, что необходимы дополнительные наблюдения для уточнения этих параметров. «Мы оцениваем радиальное число Лава WASP-103b как hf = 1,59 −0,53 +0,45», – пишут авторы исследования. Достоверность полученного результата пока не очень высокая — на уровне трех сигм.
«Степень деформации объекта зависит от его состава, — объясняет Акинсанми. — Мы можем отчетливо наблюдать земные приливы в океанах, однако твердая поверхность при этом сохраняет видимую неподвижность. Поэтому измерив, насколько планета деформирована, мы можем определить, какая ее часть может состоять из твердого вещества, а какая из газа или воды».
Высокая точность CHEOPS в сочетании с гибкостью его настроек позволили этому недорогому спутнику обнаружить еле заметный сигнал приливной деформации WASP-103b. «Невероятно, что CHEOPS действительно сумел выявить эту небольшую деформацию, — отмечает Жак Ласкар из Парижской обсерватории и соавтор исследования. — Это первый раз, когда такой анализ был проведен, и мы можем надеяться, что наблюдения в течение более длительного времени позволят увеличить точность полученных данных и приведут к лучшему пониманию внутренней структуры планеты». Этот прогноз содержится в пресс-релизе, размещенном на портале Европейского космического агентства.
В дальнейшем ученые надеются на дополнительные наблюдения, проводимые как с помощью CHEOPS, так и, возможно, посредством недавно запущенного космического телескопа NASA James Webb, чтобы уточнить числа Лава и связанную с ними приливную деформацию и внутреннюю структуру WASP-103b. Ожидается, что James Webb начнет проводить научные наблюдения летом, однако на время его работы претендуют очень многие научные коллективы, так что в этом смысле ожидается самая жесткая конкуренция.