Исследование описывает одну из самых экстремальных планет во Вселенной

CHEOPS сдерживает своё обещание: наблюдения с помощью космического телескопа позволили выявить детали экзопланеты WASP-189b — одной из самых экстремальных известных планет.

CHEOPS — это совместная миссия Европейского космического агентства (EКA) и Швейцарии под эгидой Бернского университета в сотрудничестве с Женевским университетом.

Через 8 месяцев после запуска космического телескопа CHEOPS была выпущена первая научная публикация с использованием данных CHEOPS. CHEOPS — это первая миссия ЕКА, посвященная изучению известных экзопланет, вращающихся вокруг звезд за пределами Солнечной системы. Экзопланеты были впервые обнаружены в 1995 году двумя швейцарскими астрономами, Мишелем Майором и Дидье Келосом, которые в прошлом году были удостоены Нобелевской премии за это открытие. CHEOPS был разработан в рамках партнерства между EКA и Швейцарией. Под руководством Бернского университета и ЕКА консорциум из более чем 100 ученых и инженеров из 11 европейских стран участвовал в создании спутника в течение 5 лет. Центр научных операций CHEOPS расположен в обсерватории Женевского университета.

Используя данные CHEOPS, ученые недавно провели подробное исследование экзопланеты WASP-189b. Результаты были приняты для публикации в журнале Astronomy & Astrophysics. Вилли Бенц, профессор астрофизики Бернского университета и глава консорциума CHEOPS, сказал: «Эти наблюдения демонстрируют, что CHEOPS полностью оправдывает высокие ожидания в отношении своей производительности».

Одна из самых экстремальных планет во Вселенной

WASP-189b, цель наблюдений CHEOPS, представляет собой экзопланету, вращающуюся вокруг звезды HD 133112 — одной из самых горячих звезд, имеющих планетную систему. «Система WASP-189 находится на расстоянии 322 световых лет от нас и расположена в созвездии Весов», — объясняет Моника Лендл, ведущий автор исследования из Женевского университета.

«WASP-189b особенно интересен, потому что это газовый гигант, который вращается очень близко к своей звезде. Ему требуется менее 3 дней, чтобы облететь звезду, и он находится в 20 раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу», — говорит Моника Лендл. Планета более чем в 1,5 раза больше Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы.

Моника Лендл объясняет, что планетные объекты, подобные WASP-189b, очень экзотичны: «У них есть постоянная дневная сторона, которая всегда освещена светом звезды, и, соответственно, постоянная ночная сторона». Это означает, что его климат полностью отличается от климата газовых гигантов Юпитера и Сатурна в Солнечной системе. «Основываясь на наблюдениях с использованием CHEOPS, мы оцениваем температуру WASP-189b в 3200 градусов по Цельсию. Такие планеты, как WASP-189b, называются «сверхгорячими Юпитерами». Железо плавится при такой высокой температуре и даже становится газообразным. Этот объект — одна из самых экстремальных планет, о которые мы знаем», — говорит Лендл.

Высокоточные измерения яркости

«Мы не можем видеть саму планету, поскольку она находится слишком далеко от нас и слишком близко к своей звезде, поэтому нам приходится полагаться на косвенные методы», — объясняет Лендл. Для этого CHEOPS использует высокоточные измерения яркости: когда планета проходит перед звездой, если смотреть с Земли, звезда на короткое время кажется слабее. Это явление транзита. Моника Лендл говорит: «Поскольку экзопланета WASP-189b находится так близко к своей звезде, ее дневная сторона настолько яркая, что мы можем даже измерить «отсутствующий» свет, когда планета проходит за своей звездой — это называется затмением. Мы наблюдали несколько таких затмений WASP-189b с помощью CHEOPS. Похоже, что планета отражает немного звездного света. Вместо этого большая часть звездного света поглощается планетой, нагревая ее и заставляя сиять».

Исследователи считают, что планета не очень светоотражающая, потому что на ее дневной стороне нет облаков. «Это неудивительно, поскольку теоретические модели говорят, что облака не могут образовываться при таких высоких температурах», — говорит Лендл.

Вилли Бенц: «Мы также обнаружили, что прохождение газового гиганта перед звездой асимметрично. Это происходит, когда звезда обладает более яркими и темными зонами на поверхности. Благодаря данным CHEOPS мы можем сделать вывод, что сама звезда вращается так быстро, что ее форма больше не сферическая, а эллипсоидальная. Звезда вытягивается по экватору».

Звезда, вокруг которой вращается WASP-189b, сильно отличается от Солнца. Звезда значительно больше и более чем на 2000 градусов по Цельсию горячее, чем Солнце. Из-за того, что она такая горячая, звезда кажется голубой, а не желто-белой, как Солнце».

Известно, что всего несколько планет вращаются вокруг таких горячих звезд, и эта система на сегодняшний день является самой яркой. Как следствие, она будет ориентиром для дальнейших исследований.