Вокруг звезды, находящейся на удалении 730 световых лет от нас, совершая один оборот на 7.25 земных суток, вращается экзопланета, размером с Юпитер. В этом не было бы ничего примечательного и удивительного, если бы не была обнаружена аномально большая плотность материи этой планеты, TOI-4603b, которая в 3 раз превышает плотность материи Земли и в 9 раз — плотность материи Юпитера. Благодаря такой плотности масса экзопланеты превышает массу самой большой планеты Солнечной системы почти в 13 раз.
Перечисленные выше параметры экзопланеты TOI-4603b абсолютно не вписываются во все теории формирования и эволюции планет. Согласно этим теориям, существует верхний предел массы планеты, и если масса планеты превышает этот предел, то в ее центре возникают температуры и давления, при которых начинают идти реакции термоядерного синтеза. И ранее считалось, что этот предел находится где-то в диапазоне между 10 и 13 массами Юпитера.
Также существует нижний предел массы материи, при которой происходит «рождение» новой звезды, который составляет 85 масс Юпитера. Космические объекты, масса которых находится в промежутке между верхней массой планет и нижней массой звезд, известны как коричневые карлики, и их еще называют термином «неудавшиеся звезды». У них не достаточно массы для того, чтобы обеспечить устойчивый синтез ядер водорода, однако в их ядрах могут идти реакции синтеза ядер дейтерия, более тяжелого изотопа водорода, которым нужны несколько меньшие температуры и давления.
Экзопланета TOI-4603b впервые была обнаружена телескопом TESS, который регистрирует так называемые случаи транзита, падения яркости звезды в момент, когда между ней и Землей проходит планета. Согласно первоначальным данным, диаметр планеты TOI-4603b составляет 1.042 от диаметра Юпитера. Позже астрономы произвели точные измерения радиальных скоростей движения планеты и по ним вычислили массу, которая составила 12.89 масс Юпитера.
Зная размер и массу планеты, не составляет труда вычислить среднюю плотность ее материи, которая составила 14.1 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, средняя плотность материи Земли равна 5.51 грамма на кубический сантиметр, а Юпитера — 1.33 грамма на кубический сантиметр. И что бы можно было понять эти величины, следует указать, что плотность свинца составляет 11.3 грамма на кубический сантиметр.
Однако, в значении плотности материи планеты TOI-4603b также заключается парадокс. Большинство известных коричневых карликов имеет размер, чуть меньше размера Юпитера, при этом их масса и плотность материи в десятки раз больше. Поэтому TOI-4603b однозначно классифицируется как экзопланета, но находящаяся на самой границе с коричневыми карликами. И дальнейшее изучение этого странного мира позволит ученым выяснить много нового о процессах формирования гигантских планет, коричневых карликов и участии близлежащих звезд в этом деле.
Отметим, что экзопланета TOI-4603b является не одним «космическим пушечным ядром», известным ученым. Существует также мир под названием HATS-70b, масса которого превышает массу Юпитера в 12.9 раза, а размер составляет 1.384 от размера Юпитера. Конечно, плотность материи HATS-70b немного меньше плотности TOI-4603b, но обе этих экзопланеты относятся к одному и тому же классу.
«Обнаружение и исследование подобных систем позволят нам получить более глубокое понимание процессов формирования сверхкрупных и сверхплотных планет» — пишут ученые, — «Так же мы сможем определить влияние на эти процессы каких-либо внешних факторов, к примеру, наличия близкой звезды или коричневого карлика».
Ключевые слова:
Планета, Телескоп, TESS, TOI-4603b, Масса, Размер, Юпитер, Плотность, Материя, HATS-70b
Другие новости по теме:
Материалы по теме:
Posted in 
Tags: 