Экзопланета TIC 241249530 b с экстремально скорой орбитой преобразуется в горячий Юпитер.

Планета-гигант TIC 241249530 b, удалённая и состоящая в основном из газа, представляет собой объект для изучения благодаря превращению в «горячий Юпитер» и необычной орбите.

Экзопланета TIC 241249530 b находится примерно в 998 световых годах от Земли в созвездии Гидры. Спутник NASA TESS обнаружил её в январе 2020 года, когда планета пересекла диск своей родительской звезды — это называется транзитным методом обнаружения экзопланет. Планета обращается вокруг звезды TIC 241249530, которая является звездой главной последовательности спектрального класса G, похожей на наше Солнце, но немного более холодной и менее массивной. Расстояние между планетой и её звездой составляет около 12% от расстояния между Землёй и Солнцем, что эквивалентно примерно 18 миллионам километров. Такая близость означает, что планета совершает один оборот вокруг своей звезды всего за 15,2 земных дня.

Изображение экзопланеты, превращающейся в горячий Юпитер.

Самая крайняя особенность орбиты этой планеты — её вытянутость и «сплющенность», или эксцентриситет, равный 0,94. Это один из самых высоких эксцентриситетов среди известных экзопланет. Для сравнения, эксцентриситет орбиты Земли всего 0,017. Высокий эксцентриситет TIC 241249530 b приводит к большим колебаниям расстояния между планетой и её звездой. В перицентре — ближайшей точке к звезде — планета находится на расстоянии около 1,5 миллиона километров, что в 10 раз ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу. В апоцентре — самой дальней точке от звезды — планета удаляется на расстояние около 36 миллионов километров, что примерно соответствует максимальному удалению Земли от Солнца. Такие колебания расстояния приводят к большим изменениям температуры и погоды на планете, от летнего дня на Земле до достаточно высоких температур для расплавления свинца.

Орбита TIC 241249530 b необычна тем, что планета движется по ретроградной траектории, то есть вращается вокруг звезды в противоположном направлении вращения звезды. Такое движение встречается редко среди экзопланет: большинство планет в Солнечной и других системах вращаются в том же направлении, что и их звёзды. Ретроградное движение TIC 241249530 b может свидетельствовать о том, что её орбита была нарушена гравитационным воздействием другой планеты или звезды.

Рисунок покажет эллиптическую орбиту звезды TIC 241249530 b, в сравнении с почти круглыми орбитами Земли и Меркурия.

Экзопланеты класса «горячие юпитеры» обращаются вокруг своих звезд на очень близких расстояниях, продолжительность их года не превышает 10 земных дней. Хотя планета TIC 241249530 b пока не является горячим юпитером, астрономы полагают, что она проходит трансформацию в такой тип. Большой эксцентриситет орбиты приводит к тому, что планета периодически приближается к своей звезде. Это может привести к потере энергии орбиты и постепенному уменьшению эксцентриситета. В итоге орбита планеты станет более круговой, и она превратится в горячий юпитер.

Группа астрономов применила два инструмента на телескопе WIYN в Национальной обсерватории Китт-Пик для наблюдения за экзопланетой TIC 241249530 b. Сканер NN-EXPLORE (NESSI) устранял аберрации, вызванные атмосферой Земли, и шум от других источников. Затем спектрограф NEID измерил скорость экзопланеты вокруг звезды. Анализ спектра подтвердил, что масса TIC 241249530 b примерно в пять раз больше массы Юпитера.

Исследование TIC 241249530 b дает возможность изучить начальные стадии миграции горячих Юпитеров и понять процесс их формирования и эволюции. Это, в свою очередь, может помочь составить более точную картину формирования планетных систем и их развития.