Астрономы увидели гигантские гелиевые хвосты у горячего юпитера

Астрономы обнаружили два гигантских приливных гелиевых хвоста у горячего юпитера HAT-P-32b. Хвосты в 53 раза длиннее радиуса экзогиганта, что делает их одними из самых больших структур, порожденных экзопланетами. Статья опубликована в журнале Science Advance.

Улет атмосферы представляет собой важный процесс в эволюции экзопланет, который, в частности, может быть ответственен за наблюдаемый дефицит короткопериодических нептуноподобных экзопланет («пустыня Нептунов»). Терять газовую оболочку планета может за счет фотоиспарения под действием излучения звезды или же за счет нагрева атмосферы внутренним теплом ядра планеты. Чтобы проверить теоретические связи между скоростью потери атмосферы и свойствами экзопланеты и родительской звезды ученые ищут подходящие экзопланеты, которые могут обладать хвостами из газов.

Группа астрономов во главе с Чжоу Цзянь Чжаном (Zhoujian Zhang) из Калифорнийского университета в Санта-Крузе сообщила об обнаружении системы из двух приливных газовых хвостов у экзопланеты HAT-P-32b, которая стала одной из крупнейших известных структур, связанных с экзопланетами. Наблюдения велись в 2020 году при помощи спектрографа HPF, установленного на наземном телескопе Хобби — Эберли, и охватывали три события транзита экзопланеты по диску звезды.

HAT-P-32b представляет собой горячий юпитер, который совершает один оборот вокруг звезды типа F, расположенной в 950 световых годах от Солнца, за 2,15 дня. Экзопланета характеризуется радиусом 1,79 радиуса Юпитера и почти заполняет свою полость Роша. Масса HAT-P-32b составляет около 0,86 массы Юпитера, более ранние наблюдения за ней указывали на потоки водорода и гелия, исходящие от экзогиганта.

Новые наблюдения выявили два протяженных столбчатых хвоста, которые находятся впереди и позади HAT-P-32b, вдоль ее орбиты, и созданы за счет излучения звезды и приливных сил. Хвосты взаимодействуют со звездным ветром, демонстрируют избыток гелия, а их длина в 53 раза превышает радиус планеты и в семь раз больше радиуса звезды. Это одна из крупнейших структур, когда-либо наблюдавшихся в планетарной системе. Скорость потери массы горячим юпитером была оценена в 1,7×10-14 массы Солнца в год, что означает, что HAT-P-32b способен потерять всю свою газовую оболочку за сорок миллиардов лет.

Источник:N+1

Фото: Zhoujian Zhang et al. / Science Advance, 2023