Горячие Юпитеры, то есть экзопланеты, которые кружат вокруг своих звезд на очень близком расстоянии, очевидно, пожираются уже через некоторое время своими родительскими звездами. На это указывают исследования звездного возраста солнц с близкими к ним спутниками.
Так, по мнению художника, должен выглядеть горячий Юпитер. © NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI)
Даже среди многочисленных классов необычных экзопланет горячие Юпитеры стоят особняком. Имея массу, нередко более чем в два раза превышающую массу нашего Юпитера они облетают свою домашнюю звезду в течение лишь нескольких дней. Даже самые «холодные» из этих газовых гигантов имеют температуру поверхности более 600 градусов по Цельсию. А в некоторых особенно горячих, почти похожих на звезды экземплярах атмосфера испаряется и выдувается из системы.
Еще с момента открытия первого горячего Юпитера, исследователи предположили, что такие экстремальные планетные системы в длительной перспективе нестабильны. И теперь Якоб Хаммер и Кевин Шлауфман из Университета Джонса Хопкинса, Балтимор, представили новые доказательства короткой жизни горячих газовых гигантов.
В своем исследовании они сравнили возраст более чем 300 000 звезд, предположительно не имеющих планет, с 300 звездами, вокруг которых вращаются горячие Юпитеры. Поскольку определить точный период образования звезды очень сложно, ученые использовали относительные космические скорости небесных тел. Чем старше звезда, тем быстрее она движется через нашу галактику. Однако при этом необходимо учитывать, насколько близко она находится к плоскости системы Млечного пути и насколько велика доля тяжелых элементов в каждой конкретной звездной системе. Потому что и эти факторы тоже влияют на поведение звезд и планет.
Исследование Хаммера и Шлауфмана показывает, что большая часть горячих Юпитеров фактически вращается вокруг относительно молодых солнц. В более старых системах обнаруживаются только более холодные газовые планеты, а светящихся гигантов искать там бесполезно. Так действительно ли горячие Юпитеры падают в свою звезду, и действительно ли они сбиваются со своей орбиты?
Исследователи выдвинули гипотезу, что решающую роль здесь играет форма орбиты планеты. Орбита далеких от своей звезды планет обычно более или менее эксцентрична. Горячие же Юпитеры движутся по круговым орбитам вокруг своей центральной звезды, причем быстрее, чем та вращается. Как и на Земле, на газовых гигантах возникают приливные пики, но они отстают в планетарном движении. Поэтому приливные силы на горячей планете постоянно растягиваются, и она постепенно передает свой момент импульса центральной звезде. По мере ускорения вращения звезды газовый гигант постепенно смещается внутрь. В результате атмосфера раздувается, ее газы сдуваются солнечным ветром, и, наконец, ядро горячего Юпитера разрушается. А осколки планеты врезаются в звезду, которая продолжает сиять еще миллиарды лет.
0
