Космический телескоп TESS открыл экзопланету с экстремально коротким периодом обращения. Это суперземля TOI-2431 b, поверхность которой полностью расплавлена. Через 31 миллион лет планета будет разрушена приливными силами звезды. Исследование опубликовано на сайте arXiv.
Экзопланеты с ультракоротким периодом обращения совершают полный оборот вокруг своей звезды менее чем за сутки. На данный момент подтверждено существование 150 таких инфернальных миров. Большинство из них имеют радиус менее двух радиусов Земли и, вероятно, состоят из скалистых пород. Считается, что такие планеты чаще встречаются у красных карликов, чем у более горячих звёзд. Они также часто обнаруживаются в компактных системах с несколькими планетами.
Механизм возникновения экзопланет с ультракоротким периодом пока не до конца ясен. Предполагается, что они формируются дальше от звезд и мигрируют на свои текущие орбиты благодаря различным процессам. Изначально эти планеты могли быть суперземлями или ядрами суперземель, которые подверглись атмосферной эрозии и сильному нагреву от звезды. Близость к звезде также может вызывать распад орбиты из-за приливных взаимодействий.
Группа астрономов под руководством Кая Хан Таша из Амстердамского университета подтвердила открытие новой экзопланеты с коротким периодом обращения. Космический телескоп TESS впервые зафиксировал транзит TOI-2431b вокруг своей звезды. Открытие было подтверждено методом радиальных скоростей с использованием спектрографов NEID и HPF на наземных телескопах.
Родительская звезда TOI-2431 b — красно-оранжевый карлик также известный как HIP 11707, TIC 258804746, GIC 32 и т.д расположенный в созвездии Кита на расстоянии 117,442 световых годах от нас. Вблизи звезды нет других звезд, которые могли бы повлиять на данные наблюдений. Масса звезды составляет 0,66 массы Солнца, а ее возраст — около двух миллиардов лет.
Планета TOI-2431 b обращается вокруг своей звезды за 5 часов 22 минуты. Ее масса — 6,2 массы Земли, а радиус — 1,536 радиуса Земли. Это делает ее одной из экзопланет с самым коротким орбитальным периодом и весьма плотным миром. Плотность экзопланеты составляет 9,433 кг на куб. см. Планета соответствует модели скалистого тела с объемной плотностью немного выше земной. Средняя температура TOI-2431 b составляет 1789,85°C, что указывает на почти полное расплавление ее поверхности.
В системе пока не обнаружено других транзитных экзопланет, однако Gaia в 2023 возможно нашла вторую планету.Она имеет массу 0.94 массы Юпитера и возможно, находится на немного более дальнем расстоянии, чем Юпитер от Солнца.Если эта планета существует, её температура −194°C.
Но вернемся к падающей на звезду планете.
Расчёты показывают, что орбитальный период TOI-2431b немного превышает предел Роша, который составляет 4,11 часа. Это критическая орбита, при достижении которой планета разрушается под действием приливных сил звезды. TOI-2431b находится в приливном захвате, и ее короткая ось на 9% меньше длинной, что свидетельствует о значительной деформации орбиты. Пока этот "филиал ада" ещё держится, но через 31 миллион лет, двигаясь по спиральной орбите, суперземля окажется достаточно близко к звезде, и приливные силы полностью разрушат её.