Астрономы обнаружили планету, которая быстро распадается, оставляя за собой хвост, похожий на комету

Распадающаяся планета вращается вокруг гигантской звезды. «Протяженность хвоста колоссальна, он простирается до 9 миллионов километров», — говорит Марк Хон, постдок в Институте астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института. Автор: Jose-Luis Olivares, MIT

Астрономы Массачусетского технологического института обнаружили планету на расстоянии около 140 световых лет от Земли, которая стремительно распадается на части.

Распадающийся мир имеет массу Меркурия, хотя он вращается примерно в 20 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, совершая один оборот каждые 30,5 часов. При такой близости к своей звезде планета, вероятно, покрыта магмой, которая выкипает в космос. По мере того, как раскаленная планета вращается вокруг своей звезды, она сбрасывает огромное количество поверхностных минералов и эффективно испаряется.

Ученые подтвердили, что сигнал исходит от скалистой планеты, вращающейся по тесной орбите и оставляющей за собой длинный, похожий на комету, хвост обломков.

«Протяженность хвоста колоссальна: он простирается до 9 миллионов километров в длину, что составляет примерно половину всей орбиты планеты», — говорит Марк Хон, постдок в Институте астрофизики и космических исследований имени Кавли Массачусетского технологического института.

Похоже, что планета распадается с огромной скоростью, сбрасывая количество материала, эквивалентное одной горе Эверест, за каждый оборот вокруг своей звезды. При таком темпе, учитывая ее небольшую массу, исследователи предсказывают, что планета может полностью распасться примерно за 1–2 миллиона лет.

«Нам повезло, что мы поймали его именно тогда, когда он действительно исчезает», — говорит Ави Шпорер, соавтор открытия, который также работает в Научном офисе TESS. «Это как на последнем издыхании».

Хон и Шпорер вместе со своими коллегами опубликовали свои результаты в Astrophysical Journal Letters. Их соавторы из MIT включают Сола Раппапорта, Эндрю Вандербурга, Йероена Оденаерта, Уильяма Фонга, Джека Хэвиленда, Кэтрин Гессе, Дэниела Мутукришну, Глена Петитпаса, Элли Шмельцер, Сару Сигер и Джорджа Рикера, а также сотрудников из множества других учреждений.

Жарим прочь

Новая планета, которую ученые обозначили как BD+05 4868 Ab, была обнаружена почти случайно.

«Мы не искали такую планету», — говорит Хон. «Мы проводили типичную проверку планет, и я случайно заметил этот сигнал, который показался мне очень необычным».

Типичный сигнал от экзопланеты, вращающейся по орбите, выглядит как кратковременный провал на кривой блеска, который регулярно повторяется, указывая на то, что компактное тело, такое как планета, на короткое время проходит перед своей звездой и временно закрывает свет от нее.

Эта типичная картина отличалась от того, что Хон и его коллеги обнаружили у звезды-хозяина BD+05 4868 A, расположенной в созвездии Пегаса. Хотя транзит происходил каждые 30,5 часов, яркость возвращалась к норме гораздо дольше, что указывает на длинную хвостовую структуру, все еще блокирующую звездный свет. Еще более интригующим было то, что глубина провала менялась с каждым оборотом, что предполагает, что все, что проходило перед звездой, не всегда имело одну и ту же форму или блокировало одинаковое количество света.

«Форма транзита типична для кометы с длинным хвостом», — объясняет Хон, — «за исключением того, что маловероятно, что этот хвост содержит летучие газы и лед, как ожидается от настоящей кометы, — они не смогли бы долго сохраняться в такой непосредственной близости от звезды-хозяина. Однако минеральные зерна, испаряющиеся с поверхности планеты, могут сохраняться достаточно долго, чтобы сформировать такой характерный хвост».

Учитывая близость к своей звезде, команда подсчитала, что планета жарится при температуре около 1600 градусов по Цельсию или около 3000 градусов по Фаренгейту. Поскольку звезда жарит планету, любые минералы на ее поверхности, вероятно, выкипают и улетают в космос, где они остывают, образуя длинный и пыльный хвост.

Драматическая гибель этой планеты является следствием ее малой массы, которая находится между массой Меркурия и Луны. Более массивные планеты земной группы, такие как Земля, имеют более сильное гравитационное притяжение и поэтому могут удерживать свои атмосферы. Исследователи подозревают, что для BD+05 4868 Ab гравитации, удерживающей планету вместе, очень мало.

«Это очень маленький объект с очень слабой гравитацией, поэтому он легко теряет много массы, что затем еще больше ослабляет его гравитацию, поэтому он теряет еще больше массы», — объясняет Шпорер. «Это неуправляемый процесс, и для планеты он становится все хуже и хуже».

Минеральный след

Из почти 6000 планет, открытых астрономами на сегодняшний день, ученым известны только три других распадающихся планеты за пределами нашей солнечной системы. Каждый из этих распадающихся миров был обнаружен более 10 лет назад с использованием данных космического телескопа НАСА «Кеплер». Все три планеты были обнаружены с похожими кометоподобными хвостами. У BD+05 4868 Ab самый длинный хвост и самые глубокие транзиты из четырех известных на сегодняшний день распадающихся планет.

«Это означает, что ее испарение будет самым катастрофическим, и она исчезнет гораздо быстрее других планет», — объясняет Хон.

Звезда, вокруг которой вращается эта планета, находится относительно близко и, следовательно, ярче звезд, вокруг которых вращаются три другие распадающиеся планеты. Это делает эту систему идеальной для дальнейших наблюдений с использованием космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) НАСА, который может помочь определить минеральный состав пылевого хвоста, определив, какие цвета инфракрасного света он поглощает.

Этим летом достопочтенный и аспирант Николас Тусей из Университета штата Пенсильвания проведут наблюдения BD+05 4868 Ab с использованием JWST. «Это будет уникальная возможность напрямую измерить внутренний состав каменистой планеты, что может многое нам рассказать о разнообразии и потенциальной обитаемости планет земной группы за пределами нашей солнечной системы», — говорит достопочтенный.

Исследователи также изучат данные TESS на предмет признаков других распадающихся миров.

«Иногда вместе с едой приходит и аппетит, и сейчас мы пытаемся начать поиск именно таких объектов», — говорит Шпорер. «Это странные объекты, и форма сигнала меняется со временем, и это то, что нам трудно обнаружить. Но это то, над чем мы активно работаем».

Больше информации: A Disintegrating Rocky Planet with Prominent Comet-like Tails Around a Bright Star, The Astrophysical Journal Letters (2025). On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2501.05431

Источник: Massachusetts Institute of Technology