Астрономи відкрили нову суперземлю з такою ж густиною, як у свинцю. Цей кам’янистий світ, ймовірно, є залишковим ядром газового гіганта, що підійшов занадто близько до свого сонця.
Знайомтесь з K2-360 b, екзопланетою, яка має масу, еквівалентну 7,7 земним масам, але розмір лише в 1,6 рази більший за Землю. Це дає її густину близько 11 грамів на кубічний сантиметр, що відповідає густині свинцю.
Це робить її найбільш густою відомою планетою в своєму класі – суперземлею з ультракоротким періодом обертання (USP). Хоча це дуже специфічний клас, K2-360 b все одно входить до числа найбільш густих відомих екзопланет.
Перебуваючи так близько до своєї зірки, K2-360 b отримала своє “ультрашвидке” звання з періодом обертання, який коротший за земний день – всього 21 година.
Це розташування не лише допомогло астрономам виявити планету, але й дає підказки про те, чому вона стала такою густою.
K2-360 b була відкрита в 2016 році, коли тінь планети була помічена під час проходу перед її зіркою місією NASA K2. Подальші спостереження дозволили астрономам виміряти її масу та радіус, що дало змогу обчислити густину.
Ця суперземля з густиною, схожою на свинець, потрапляє в дуже ексклюзивний клуб. Її густина вдвічі більша за густину Землі (5,5 грамів на кубічний сантиметр) і залишається більшою за інші високогусті світи, такі як GJ 367b та TOI-1853b.
Найгустіший екземпляр TOI-4603b має рекорд – 14,1 грамів на кубічний сантиметр, але він вже знаходиться на межі того, що можна назвати екзопланетою, і, ймовірно, краще описувати його як коричневого карлика або «неуспішну зірку».
На протилежному кінці шкали є екзопланети з системи Kepler 51, де густина становить всього 0,03 грама на кубічний сантиметр. Для порівняння, це приблизно густиною бавовняної цукерки.
Щоб з’ясувати, що робить K2-360 b такою твердою, дослідники створили модель її внутрішньої структури, використовуючи спостереження за планетою та її зіркою-хазяїном. З цієї моделі випливає, що планета, ймовірно, має велике залізне ядро, яке становить близько 48% її маси.
Отже, як могла утворитися така “гарматна кулю” планета? Дослідники припускають, що це може бути мертве ядро світу, який колись був значно більшим і знаходився далі від зірки. З часом він міг переміститися ближче до зірки, де інтенсивне випромінювання позбавило його газової атмосфери, залишивши твердий шматок каменю, ймовірно покритий океанами лави.
Підказки щодо цього сценарію були знайдені в коливаннях зірки-хазяїна. Виявилося, що K2-360 b не одна в системі – далі знаходиться набагато більша планета, K2-360 c, розміри та густина якої, ймовірно, схожі на Нептун.
“Наші динамічні моделі показують, що K2-360 c могла виштовхати внутрішню планету на її нинішню орбіту через процес, званий високою ексцентриситетною міграцією”, – говорить астроном Алессандро Трані з Нільс-Бора інституту.
“Це включає гравітаційні взаємодії, які спочатку роблять орбіту внутрішньої планети дуже еліптичною, а потім припливні сили поступово роблять її круглою, близько до зірки. Або ж припливна круглість могла бути спричинена осьовим нахилом планети”.
Це дослідження є ще одним доказом того, що Всесвіт переповнений дивними планетами, які могли б стати сюжетами для наукової фантастики.
Дослідження було опубліковано в журналі Scientific Reports.
