Гигантска планета треска я тресе

Преминаването на планета пред диска на нейната звезда е ключов метод за откриването на екзопланети, широко прилаган и от телескопа „Кеплер”. Но досега не е наблюдавано такова събитие в рентгеновия диапазон.

Подходящото разположение на планетата и нейната родителска звезда в двойната система HD 189733, на 63 светлинни години от Земята, позволило за първи път да се постигне такъв резултат на практика.

Наблюденията са правени с европейския космически рентгенов телескоп XMM Newton и американския му колега „Чандра”.

„Хиляди кандидати за планети са наблюдавани в процеса на транзит през диска на техните звезди в оптичния диапазон – разказва ръководителят на изследването Катя Попенхагер от Харвард-Смитсъниънския център по астрофизика (САЩ). – Това, че най-сетне можем да изучим едно от тези тела в рентгеновия диапазон, е много важно, тъй като разкрива нова информация за екзопланетата.”

Какво са успели да научат астрономите? „Горещият Юпитер” HD 189733b, който е 1,14 пъти по-голям от нашия собствен Юпитер, се намира трийсет пъти по-близо до своята звезда – оранжевото джудже HD 189733 А, отколкото е Земята до Слънцето, и едно завъртане около светилото му отнема 2,2 дни. Благодарение на тази близост и на това, че от всички известни именно този „горещ Юпитер” е най-близо до Земята, той е регистриран в рентгеновия диапазон.

Сравнението на транзита в оптичния и рентгеновия диапазон позволило да се изясни, че последното затъмнение на диска на звездата от планетата се оказало три пъти пъти по-силно (2,4% срещу 6,0–8,0%), отколкото във видимия. Както смятат изследователите, това означава, че най-горните слоеве на атмосферата на газовия гигант са прозрачни за видимата светлина, но са непроходими за рентгена.

Очевидно това е следствие на йонизацията на горните слоеве на атмосферата, фактически представляващи разредена плазма, която блокира разпространението на рентгеновите лъчи.

Такова състояние не може да се нарече нормално, но в условия, когато близкото светило с мощно магнитно поле нагрява атмосферата на планетата до хиляда градуса, е невъзможно да се избегне силната йонизация на горните й слоеве. Екзопланетата активно губи атмосфера (от 100 до 600 хил. тона в секунда), макар че с отчитане на гигантската й маса процесът едва ли ще приключи за времето на живот на звездата.

Художествено изображение на транзита на „горещия Юпитер” HD 189733b пред диска на оранжевото джудже HD 189733 А. По-скромната реална картина, представена от космическите телескопи, е показана горе вдясно.
© NASA/JPL-Caltech

А ето и друга любопитна особеност от наблюденията: рентгеновото излъчване от самата звезда HD 189733 A, която с 20% отстъпва по маса на нашето Слънце, показало, че тя е значително по-активна, отколкото звездната й компания – червеното джудже HD 189733 B.

Астрономите приписват този факт на наличието на „горещия Юпитер” при първата звезда в двойната система и отсъствието на такъв при втората – гигантската планета близо до светилото не му позволява да забавя с възрастта своето въртене толкова бързо, колкото обикновена звезда. От това магнитната активност на светилото не спада толкова силно и рентгеновото излъчване също не отслабва с времето особено съществено.

Отчет за изследването ще бъде публикуван в изданието Astrophysical Journal, а с кратката му версия можете да се запознаете тук.

Източник: НАСА