Явление такого размера никогда раньше не наблюдалось вокруг какой-либо экзопланеты. Учитывая небольшой размер этой планеты, она может дать ключ к разгадке того, как горячие суперземли — массивные, скалистые, горячие версии Земли — рождаются вокруг других звезд в результате испарения их внешних слоев водорода.«Это облако очень впечатляющее, хотя скорость испарения не угрожает планете прямо сейчас», — объясняет руководитель исследования Дэвид Эренрайх из обсерватории Женевского университета в Швейцарии. «Но мы знаем, что в прошлом звезда, представляющая собой слабый красный карлик, была более активной. Это означает, что планета испарялась быстрее в течение первого миллиарда лет своего существования.
В целом, по нашим оценкам, она могла потерять до 10 процентов его атмосферы ".Планета, получившая название GJ 436b, считается «теплым Нептуном» из-за своего размера, и она намного ближе к своей звезде, чем Нептун к нашему Солнцу.
Хотя ей нет опасности полного испарения атмосферы и превращения ее в твердое ядро, эта планета может объяснить существование так называемых горячих суперземель, которые находятся очень близко к своим звездам.Эти горячие каменистые миры были обнаружены космическим кораблем с конвекционным вращением и прохождением планет (CoRoT) (возглавляемым Французским космическим агентством (CNES) в сотрудничестве с Европейским космическим агентством (ESA) и несколькими другими международными партнерами) и космическим аппаратом НАСА Kepler. телескоп. Горячие суперземли могут быть остатками более массивных планет, которые полностью утратили свою толстую газовую атмосферу из-за того же типа испарения.Поскольку атмосфера Земли блокирует большую часть ультрафиолетового света, астрономам понадобился космический телескоп с ультрафиолетовыми возможностями Хаббла и исключительной точностью, чтобы найти «Бегемота».
«Вам понадобятся глаза Хаббла», — говорит Эренрайх. «Вы бы не увидели это в видимом диапазоне длин волн. Но когда вы обращаете ультрафиолетовый глаз Хаббла на систему, это действительно своего рода трансформация, потому что планета превращается в чудовищное существо».Поскольку орбита планеты наклонена почти под углом к ??нашему виду с Земли, можно увидеть планету, проходящую перед своей звездой.
Астрономы также видели звезду, затмеваемую водородным облаком "Бегемот" вокруг планеты.Эренрайх и его команда считают, что такое огромное облако газа может существовать вокруг этой планеты, потому что это облако не нагревается быстро и не уносится радиационным давлением от относительно холодного красного карлика. Это позволяет облаку держаться дольше. Выводы команды будут опубликованы 25 июня в журнале Nature.
Подобное испарение могло произойти на ранних стадиях существования нашей солнечной системы, когда Земля имела богатую водородом атмосферу, которая рассеивалась в течение 100-500 миллионов лет. Если это так, Земля, возможно, раньше имела кометоподобный хвост. Также возможно, что это может произойти с атмосферой Земли в конце жизни нашей планеты, когда Солнце раздувается, превращается в красного гиганта и выкипает из нашей оставшейся атмосферы, прежде чем полностью поглотить нашу планету.GJ 436b находится очень близко к своей звезде — менее 3 миллионов миль — и оборачивается вокруг нее всего за 2,6 земных дня. (Для сравнения, Земля находится в 93 миллионах миль от нашего Солнца и вращается вокруг него каждые 365,24 дня.) Этой экзопланете не менее 6 миллиардов лет, а может быть, даже вдвое больше.
Его масса составляет около 23 Земель. Находящаяся всего в 30 световых годах от Земли, это одна из ближайших известных внесолнечных планет.
Обнаружение "Бегемота" может изменить правила игры для характеристики атмосферы всего населения планет размером с Нептун и суперземли в ультрафиолетовых наблюдениях. В ближайшие годы Эренрайх ожидает, что астрономы найдут тысячи таких планет.
Ультрафиолетовый метод, используемый в этом исследовании, также может обнаружить следы испарения океанов на меньших, более похожих на Землю планетах. Астрономам будет чрезвычайно сложно напрямую увидеть водяной пар на этих мирах, потому что он находится слишком низко в атмосфере и защищен от телескопов.
Однако, когда молекулы воды разбиваются звездным излучением на водород и кислород, относительно легкие атомы водорода могут покинуть планету. Если бы ученые смогли обнаружить этот водород, испаряющийся с планеты, которая немного более умеренная и немного менее массивная, чем GJ 436b, это хороший признак океана на поверхности.