Более того, Кейн и его коллеги смогли обнаружить сигнал отраженного света от планеты, известный как HD 20782 — «вспышку» звездного света, отражающуюся от атмосферы эксцентричной планеты, когда она приближалась к своей звезде по орбите. Об открытии было объявлено онлайн 28 февраля 2016 года в The Astrophysical Journal.В этом случае «эксцентричный» не относится к состоянию ума, а вместо этого описывает, насколько эллиптическая орбита планеты вокруг своей звезды.
В то время как планеты в нашей солнечной системе имеют почти круговые орбиты, астрономы обнаружили несколько внесолнечных планет с сильно эллиптическими или эксцентрическими орбитами.У HD 20782 самая эксцентричная из известных орбит, измеренная при эксцентриситете 0,96.
Это означает, что планета движется по почти сплющенному эллипсу, путешествуя по длинному пути вдали от своей звезды, а затем совершая быструю и яростную рогатку вокруг звезды при ее ближайшем приближении.HD 20782 предлагает «особенно прибыльную возможность наблюдений» для изучения планетарной атмосферы планеты с эксцентрической орбитой — такого типа, который не наблюдается в нашей солнечной системе, говорят ученые в статье журнала. Изучая отраженный свет от HD 20782, астрономы могут больше узнать о структуре и составе атмосферы планеты, которая может выдержать кратковременное, но резкое воздействие на свою звезду.В самой дальней точке своей орбиты планета отделена от звезды в 2,5 раза больше, чем расстояние между Солнцем и Землей.
По словам Кейна, доцента физики и астрономии, при самом близком приближении он отваживается приблизиться к 0,06 того же расстояния Земля-Солнце — намного ближе, чем Меркурий вращается вокруг Солнца. «Он вращается вокруг массы Юпитера, но вращается вокруг своей звезды, как комета».Более раннее наблюдение HD 20782 показало, что у планеты может быть чрезвычайно эксцентричная орбита. Кейн и его коллеги смогли подтвердить его экстремальный эксцентриситет и остальные параметры его орбиты в рамках исследования по уточнению и мониторингу эфемерид транзита (TERMS), проекта, возглавляемого Кейном по обнаружению внесолнечных планет, когда они проходят перед своими звездами.
Используя эти новые параметры для измерения времени своих наблюдений, ученые также использовали спутниковый телескоп для сбора световых данных с планеты, вращающейся ближе всего к своей звезде. Они смогли обнаружить изменение яркости, которое, похоже, является сигналом отраженного света, отражающегося от атмосферы планеты.Отраженный свет мог бы рассказать исследователям больше о том, как реагирует атмосфера планеты, подобной HD 20782, когда она проводит большую часть времени вдали от своей звезды, «но затем имеет очень близкий подход, когда она нагревается звездой», — говорит Кейн. сказал.
Процент отраженного от планеты света или его яркость на небе частично определяется составом ее атмосферы. Планеты, окутанные облаками, полными ледяных частиц, например Венера и Юпитер, обладают высокой отражающей способностью. Но если такая планета, как Юпитер, переместится слишком близко к Солнцу, тепло удалит ледяной материал в ее облаках.Кейн объяснил, что на некоторых внесолнечных планетах размером с Юпитер, которые ходят по коротким круговым орбитам, это явление действительно лишает атмосферы отражающих частиц, из-за чего планеты кажутся «темными».
Но в случае HD 20782 «атмосфера планеты не имеет возможности ответить», — сказал он. «Время, необходимое для того, чтобы повернуться вокруг звезды, настолько велико, что нет времени, чтобы удалить все ледяные материалы, которые делают атмосферу такой отражающей».Астрономы пока не могут определить точный состав атмосферы HD 20782, но это новейшее наблюдение действительно предполагает, что у нее может быть атмосфера с подобным Юпитеру облачным покровом с высокой отражающей способностью.По словам Кейна, внесолнечные планеты, такие как HD 20782, вызывают множество вопросов у астрономов. «Когда мы видим такую ??планету, которая вращается по эксцентрической орбите, может быть очень сложно попытаться объяснить, как она стала такой», — объяснил он. «Это похоже на взгляд на место убийства, как у тех людей, которые исследуют пятна крови на стенах. Вы знаете, что случилось что-то плохое, но вам нужно выяснить, что было причиной этого».
Кейн отметил, что в случае HD 20782 есть несколько возможных «подозреваемых». Возможно, изначально в системе было более одной планеты, и одна планета развивала нестабильную орбиту, которая сблизила две планеты слишком близко друг к другу. Это столкновение или близкое столкновение могло полностью выбросить одну планету из системы и толкнуть HD 20782 на ее эксцентричный путь. Планета находится в двойной звездной системе, поэтому также может быть случай, когда вторая звезда в двойной системе приблизилась, и HD 20782 сбился с более круговой орбиты.
Кейн является членом научной группы для двух предстоящих спутниковых миссий — спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и спутника Characterizing ExOPLanet (CHEOPS) Европейского космического агентства, которые будут иметь HD 20782 в поле зрения после запуска в 2018 году.