Астрономы Уорикского университета решили загадку аномальной экзопланеты типа нептун, которая располагается в необычайной близости от родительской звезды, в так называемой области нептуновой пустыни. Результаты исследования опубликованы в репозитории препринтов arXiv.
Нептуновой пустыней называют область в непосредственной близости от звезды, где наблюдается дефицит планет размером с Нептун с орбитальным периодом менее четырех дней. Такие планеты, как правило, теряют свою атмосферу и превращаются в скалистые ядра. Однако ученым известна по крайне мере один экзо-Нептун со значительной водородно-гелиевой атмосферой вблизи своей звезды — LTT 9779 b. Ее орбитальный период составляет всего 0,8 дня.
Чтобы определить, почему эта планета сохранила атмосферу, исследователи провели наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории XMM-Newton. Оказалось, что звезда LT 9779 характеризуется очень низкой скоростью вращения вокруг своей оси, которая составляет всего 1,06 километра в секунду, то есть один оборот занимает около 45 дней. В то же время звезды с высокой скоростью вращения генерируют более мощные магнитные поля и, как следствие, сильное рентгеновское излучение.
Результаты моделирования показали, что слабое рентгеновское излучение, характерное для LT 9779, позволяет экзопланете типа нептун сохранить свою толстую атмосферу, несмотря на чрезвычайную близость к звезде. Ранее предполагалось, что экзопланета изначально имела массу Юпитера, однако мигрировала к звезде и, потеряв часть атмосферы, превратилась в нептун.
Кроме того, планета обладает чрезвычайно высокой металличностью, а более тяжелые молекулы сложнее удалить из атмосферы, чем более легкие элементы. Она также имеет высокое альбедо, которое отражает часть излучения звезды. Это также могло позволить LTT 9770 b сохранить свою атмосферу.