KIC 12557548 b: испаряющаяся планета
Категория: ЭкзопланетыУ звезды KIC 12557548 обнаружен транзитный сигнал с постоянным периодом (15.685 часов), но переменной амплитудой. Глубина транзитов меняется менее чем от 0.2 до 1.2%. Рассмотрев несколько возможностей, авторы открытия пришли к выводу, что мы видим перед собой небольшую каменную планету, испаряющуюся у нас прямо на глазах.
Владислава Ананьева
Каждый день космический телескоп им. Кеплера преподносит новые сюрпризы. Среди недавних открытий – транзитные планеты, чьи размеры меньше Земли, транзитные планеты, вращающиеся сразу вокруг пары звезд, транзитные планеты, пережившие погружение в атмосферу красного гиганта. Наконец, 13 января 2012 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная странной звезде на поле Кеплера KIC 12557548. Звезда демонстрирует транзитный сигнал постоянного периода (15.685 часов), но резко переменной амплитуды.
- Переменная глубина транзитов в системе KIC 12557548
Звезда KIC 12557548 – оранжевый карлик спектрального класса K5 V – K7 V. Ее масса оценивается в 0.7 +0.08/-0.04 солнечных масс, радиус – в 0.65 ± 0.05 солнечных радиусов, светимость близка к 0.14 солнечных. Исходя из видимой звездной величины (+16.2) можно оценить и расстояние до этой звезды – оно составляет примерно 470 пк.
Что может вызвать переменную глубину транзитов? Может, перед нами двойная планета? Авторы статьи рассмотрели динамическую устойчивость такой системы и нашли, что она явно неустойчива. При орбитальном периоде в 15.685 часов большая полуось орбиты планеты должна составлять 0.013 а.е. (4.3 звездных радиуса!) Приливные силы, действующие со стороны звезды, здесь очень сильны, и наличие спутников у планет, вращающихся так близко от звезды, невозможно.
А может, это вообще не планета, а плотное облако силикатной пыли? Авторы рассмотрели землеподобную планету с массой 0.1 масс Земли (1.8 масс Меркурия) и радиусом 0.5 радиусов Земли на орбите с большой полуосью 0.013 а.е. Они нашли, что температура дневного полушария такой планеты должна составлять ~2100 К. При этой температуре гранулы пироксена (очень распространенный минерал мантии Земли) размером 0.2 мкм сублимируют в течение примерно 3 104 сек (~8 часов). Раскаленная поверхность дневного полушария KIC 12557548 b «кипит», как поверхность приблизившейся к Солнцу кометы, извергая в космос струи газов и пироксеновой пыли. Эффективность этого процесса достигает примерно 1 массы Земли в миллиард лет – иначе говоря, планета разрушается прямо у нас на глазах.
- Результат компьютерного моделирования потоков пыли, испускаемых планетой массой 0.1 масс Земли и радиусом 0.5 радиусов Земли. Красной окружностью показана родительская звезда.
Почему же не разрушаются другие горячие суперземли (такие, как 55 Cnc e с температурой дневного полушария 2800 K, или CoRoT-7b с температурой поверхности 2500 K)? Авторы открытия считают, что дело в малой массе KIC 12557548 b. При массе каменных планет, составляющей несколько масс Земли, их вторая космическая скорость превышает 25 км/сек, и струи горячего газа (так называемые термальные ветры Паркера) не могут преодолеть силу притяжения планеты. Однако с уменьшением массы планет эффективность этого процесса резко возрастает, и планета с массой в 2 массы Меркурия испарится полностью за 200 млн. лет.
Источник: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1201/1201.2662v1.pdf