Обречена яйцевидна планета бива „погълната“ от звездата си

Астрономите са открили, че далечна гореща планета, два пъти по-голяма от Юпитер, е поела по спираловидна траектория на унищожение към своята звезда. Очаква се катастрофта да се случи сравнително скоро в космически мащаб.

Изследователите са прогнозирали от известно време, че WASP-12b предстои да се „гмурне“ в своята звезда, която се намира на около 1400 светлинни години от Земята. По предишни оценки на планетата ѝ оставаха около 10 милиона години преди неизбежната ѝ гибел, но според ново проучване е по-вероятно планетата да се разбие в звездата си много по-рано.

„Според нашите изчисления планетата ще се блъсне в звездата WASP-12 само след 3 милиона години. Това е невероятно кратък период от време, като се има предвид, че възрастта на самата звезда е 3 милиарда години“, сподели в изявление Пиетро Леонарди, водещ автор на изследването и изследовател от университета в Падуа.

С други думи, това може да изглежда като невероятно дълго време, но фактът, че звезди като Слънцето живеят около 10 милиарда години, означава, че това е много много кратък период в космически мащаби.

Обречената планета WASP-12b обикаля около звездата си от тип жълто джудже толкова близо, че една година на планетата се равнява на един земен ден. Тази близост класифицира WASP-12b като планета от тип ултра-горещ Юпитер. Това наименувание е подходящо като се има предвид, че радиацията от тази звезда непрекъснато обстрелва планетата, като така причинява температури от около 2210 градуса по Целзий на повърхността ѝ.

Диря от планетна материя

Това обаче не е единственото нещо, което прави този обречен свят екстремна екзопланета, различна от всяка в Слънчевата система. Огромната гравитация, която звездата упражнява върху WASP-12b, генерира толкова големи приливни сили, че в момента тя има формата на яйце. Освен това гравитационното влияние отнема материал от планетата и така около жълтата звезда се образува диря от планетна материя.

Когато беше открита през 2008 г., WASP-12b беше най-горещата планета, наблюдавана някога. Този рекорд през 2018 г. беше разбит от друг свят, наречен Kelt-9b. При откритието си, WASP-12b беше и най-близката планета до своята звезда, разположена на едва 3,5 милиона километра разстояние от нея. Днес обаче този рекорд се държи от K2-137b. Тя която се намира на едва малко над 800 000 километра от своята звезда от тип червено джудже, която се намира на около 322 светлинни години от Земята.

Въпреки че WASP-12b е само една от многото планети от тип горещ Юпитер, открити от средата на 90-те години на миналия век, нещо винаги е отличавало тази планета. Например, изглежда, че WASP-12b претърпява промени във времето, необходимо за обикаляне около своята звезда. Предишни теории приписваха това на фактори като позицията на планетата спрямо Земята и постепенното ѝ изместване на орбитата.

Приливно разсейване

Леонарди и колегите му изследваха вариациите в орбитата на WASP-12b, като проведоха 28 наблюдения на планетата докато тя преминаваше пред своята родителска звезда. Това беше направено в сътрудничество с проекта Asiago Search for Transit Timing Variations of Exoplanets (TASTE). Тези наблюдения са събрани за период от 12 години между 2010 г. и 2022 г. от обсерваторията Азиаго в Италия.

Това проучване разкри, че огнената съдба на WASP-12b след около 3 милиона години е резултат от феномен, наречен „приливно разсейване“. Освен това то също така даде на екипа първите индикации, че жълтата звезда, около която обикаля планетата, е много активна. По време на периоди на висока активност звездите са покрити от повече тъмни петна и изпитват по-екстремни изблици на заредени частици под формата на плазма. Това означава, че екипът може да е уловил планетата WASP-12b по време на такова яростно взривяване.

Една изненада, която анализът на екипа предостави, е предположението, че звездата джудже вече е достигнала края на живота си в главната последователност (звезди, които сливат водородни атоми, за да образуват хелиеви атоми в своите ядра; около 90% oт звездите във Вселената, включително Слънцето, са звезди от главната последователност и могат да варират от около една десета от масата на Слънцето до 200 пъти по-масивни).

Звезди от главната последователност

За звезди с ниска до средна маса като WASP-12, чиято маса и ширина са около 1,5 пъти по-големи от масата и ширината на Слънцето, краят на изгарянето на водород в сърцевината задейства период, по време на който изгарянето на водород се премества от ядрото към външните слоеве на звездата.

„Според теорията за приливите и отливите разсейването, което виждаме в системата, е твърде силно, за да бъде обусловено от звезда от главната последователност“ каза Леонарди. „За да тестваме тази теория, ние използвахме оптични спектри с висока разделителна способност от устройството за търсене на планети с висока точност на радиална скорост в Северното полукълбо (HARPS-N), за да извлечем параметрите на звездата и да направим извод за нейния еволюционен етап. Според нашите резултати обаче звездата все още е в главната последователност и все още не е навлязла в своя субгигантски етап.“

Това означава, че екипът все още трябва да обясни как бързото приливно разсейване може да бъде причинено от звезда джудже от главната последователност.

След около 3 милиона години, когато WASP-12b най-накрая се „потопи“ в звездата си, ще се предизвикат промени, които наблюдателите би трябвало да могат да видят от Земята, ако приемем, че все още има останал интелигентен живот на нашата планета.

„Когато планетата неизбежно се блъсне в звездата, първата индикация ще бъде изблик на светлина, при който звездата ще стане стотици пъти по-ярка, отколкото е днес“, каза Леонарди. „Това увеличение няма да продължи дълго и бързо ще избледнее. Но може би хората от бъдещето ще успеят да го видят и да го проучат.“

Уникален сценарий или обикновено събитие

Леонарди смята, че констатациите относно обречения статут на WASP-12b може да показват, че други ултра-горещи Юпитери също могат да бъдат на път да се сбъскат със своите звезди. „Все още трябва да разберем дали това, което наблюдавахме, е уникален сценарий или обикновено събитие във Вселената“, каза Леонарди. „Според някои изследвания на населението, броят на горещите Юпитери, обикалящи много близо до своите звезди, намалява, когато наблюдаваме по-стари звезди, така че това може да е индикация, че много планети изпитват приливно разпадане и се блъскат в своите звезди.

Леонарди добави, че сега работи с екипа по мисия на Европейската космическа агенция (ESA), наречена CHaracterising ExOPlanet Satellite (CHEOPS), за да определи орбиталната скорост на разпадане на други горещи Юпитери.

„Това изследване е само началото на дълго търсене на орбитален разпад“, заключи той.