В 2012 г. космический телескоп Kepler обнаружил три планеты у солнцеподобной звезды Kepler-51, расположенной на расстоянии 2400 световых лет в созвездии Лебедя. Анализ фотометрии показал, что радиусы экзопланет составляют 0,63, 0,81 и 0,86 радиуса Юпитера; на один оборот вокруг центрального светила им требуется соответственно 45, 85 и 130 дней.
Система Kepler-51 в представлении художника. Источник: NASA, ESA, and L. Hustak, J. Olmsted, D. Player and F. Summers (STScI)
Исходя из размеров новооткрытых тел было бы логично предположить, что они представляют собой газовые гиганты, напоминающие Юпитер и Сатурн. Однако астрономы заподозрили, что не все так просто. Дальнейшие наблюдения показали, что на самом деле экзопланеты относятся к классу «суперпуфов». Так называют объекты, обладающие чрезвычайно раздутыми газовыми оболочками. Как правило, орбиты таких объектов проходят на небольшом расстоянии от звезд, благодаря чему их атмосферы разогреты до высоких температур.
Чтобы собрать больше данных о системе Kepler-51, астрономы воспользовались помощью телескопа Hubble. Орбитальная обсерватория пронаблюдала транзиты двух экзопланет (Kepler-51b и Kepler-51 d), однако ей не удалось выявить никаких характерных химических сигнатур в их спектрах. По мнению исследователей, это объясняется тем, что они полностью окутаны высотной дымкой, возможно, состоящей из мелких кристаллов соли. Нечто подобное наблюдается на сатурнианском спутнике Титане, поверхность которого постоянно закрыта углеводородным «смогом».
Кроме того, данные телескопа Hubble позволили уточнить массу экзопланет. Оказалось, что она составляет лишь несколько масс Земли. Таким образом, средняя плотность каждого из тел не превышает 0,1 г/см3 — это меньше плотности сахарной ваты.
Сравнение размеров планет Солнечной системы и системы Kepler-51. Источник: NASA, ESA, and L. Hustak, J. Olmsted, D. Player and F. Summers (STScI)
Скорее всего, все три экзопланеты сформировались на значительном удалении от центрального светила и лишь позже перешли на современные орбиты. По расчетам исследователей, через миллиард лет ближайшая к звезде планета лишится своей протяженной газовой оболочки и превратится в «уменьшенную версию» Нептуна (только значительно более горячую). Объект же, находящийся дальше всего от Kepler-51, хоть в будущем и потеряет часть атмосферы, но все равно сохранит свой нынешний вид.
По материалам: https://exoplanets.nasa.gov
