На орбите оранжевого карлика, возможно, обнаружена разрушающаяся экзопланета

Астрономы из США и Канады собрали свидетельства того, что на орбите звезды KIC 12557548 находится небольшая разрушающаяся экзопланета.

Наблюдения KIC 12557548 проводит космический телескоп «Кеплер», ориентированный на поиск экзопланет транзитным методом. В феврале прошлого года перечень кандидатов в планеты, найденных «Кеплером», содержал ~1 250 наименований, причём у большей их части орбитальный период находился в диапазоне от 3 до 30 дней. Считается, что значительное число объектов с периодом, уступающим одному дню, попало в этот список по ошибке.

Наименьший подтверждённый орбитальный период имеют экзопланеты 55 Рака e (55 Cnc e) (она совершает один оборот за 17,8 часа), и KOI-961.02, (облетающая вокруг своей звезды за 10,9 часа). Яркость оранжевого карлика KIC 12557548, удалённого от нас примерно на 470 пк, снижается каждые 15,685 часа, и проходящая по его диску планета, вызывающая такие регулярные «потемнения», могла бы разместиться между 55 Рака e и KOI-961.02.

Снятый авторами исследования спектр KIC 12557548 позволил оценить её массу (0,70 солнечной) и радиус (0,65 солнечного). Если эти характеристики рассмотреть вместе с фотометрическими данными, получим, что масса расположенного рядом объекта, большая полуось орбиты которого составляет всего ~0,013 а. е., не должна превышать трёх юпитерианских. Маловероятно, что вокруг KIC 12557548 на совсем небольшом расстоянии будет обращаться другое светило или коричневый карлик; следовательно, её компаньон должен иметь планетарную природу.

«Потемнения» KIC 12557548 наступают со строгой периодичностью, но амплитуда уменьшения яркости заметно меняется. Такое сочетание свойств, по утверждению американо-канадской группы, проще всего моделируется в предположении о том, что на орбите звезды находится небольшая планета, нагреваемая до очень высоких температур. Сильный нагрев постепенно разрушает её и приводит к образованию огромного облака из газа и пыли, затмевающего излучение светила.

Чисто газовый хвост, напоминающий тот, что астрономы обнаружили у «горячего Юпитера» HD 209458 b, не смог бы существенно изменять яркость звезды во время транзита. Отсюда следует, что планета должна быть каменистой, а в окружающем её облаке должны содержаться твёрдые пылевые частицы — скажем, микрометровые пироксеновые зёрна. Максимальную скорость потери вещества каменистым спутником KIC 12557548 учёные оценили в одну земную массу за один миллиард лет; масса самóй модельной экзопланеты при этом составляла 0,1 земной, а радиус — 0,5 земного.

Смоделированный пылевой хвост планеты массой в 0,1 земной и радиусом в 0,5 земного, которая проходит вблизи обозначенной красным звезды. Оси размечены в единицах a — большой полуоси орбиты планеты. (Иллюстрация авторов работы.)

Препринт статьи, посвящённой наблюдениям KIC 12557548, можно загрузить с сайта arXiv.