Kepler-70b — адская экзопланета

Kepler-70b ( другое название KOI-55 b) — экзопланета, которая вращается вокруг звезды субкарлика B (sdB) Kepler-70. На орбите вокруг карлика обнаружена ещё одна экзопланета — Kepler-70c. Эти два объекта вращаются очень близко к своей звезде.^.

Экзопланета Kepler-70b совершает один оборот вокруг своей звезды всего за 5,76 часа. На сегодняшний день это самая горячая известная экзопланета. Температура на её поверхности составляет 7 389 °C. Ее плотность не сильно отличается от Земли и составляет 5500 кг/м³.

Kepler-70 — умирающая звезда

Далеко в созвездии Лебедя, в 3 849 световых годах от нас, если быть точным, находится звезда  субкарлик B, известная как Kepler-70. Она гораздо меньше Солнца. Радиус карликовой звезды составляет 20,3% от солнечного, т.е. объект в 5 раз меньше нашей звезды. В связи с этим Kepler-70 гораздо менее массивен и его масса на 50% меньше, чем у Солнца. Однако, светимость в 18,9 раза больше, чем у нашего светила.

Кеплер-70 — древняя звезда, полностью эволюционировавшая через стадии главной последовательности и красного гиганта. Расчеты астрономов показывают, что Kepler-70 вышел из стадии красного гиганта 18,4 миллиона лет назад. С тех пор ядро звезды сплавляет гелий. Как только запасы будут исчерпаны, звезда завершит свою жизнь, сжавшись в белого карлика.

Открытие планет вокруг Kepler-70

Когда орбита планеты лежит на одной и той же орбитальной плоскости, видимой с Земли, планета будет пересекать переднюю или транзитную звезду один раз в каждый орбитальный период. Это приводит к тому, что наблюдаемая яркость звезды падает относительно размера как звезды, так и планеты. В отличие от других методов обнаружения планет, это позволяет транзитному методу различать радиус транзитной планеты. Для определения экзопланеты требуется 3-4 транзита. Космический телескоп Кеплер использует метод транзита для открытия новых планет вокруг звезд, в том числе двух, которые были обнаружены вокруг Kepler-70 Стефаном Шарпине. Об открытии этих планет было объявлено 12 декабря 2011 года.

Самая внутренняя планета, Kepler-70b, имеет одну из самых экстремальных сред, когда-либо найденных на планете, но некоторые из ее характеристик очень похожи на Землю. Экзопланета имеет очень похожую плотность при 5500 кг/М³, по сравнению с 5515 кг/М³ Земли. Однако, объект имеет всего лишь 44% массы Земли. Несмотря на некоторое сходство, окружающая среда на Kepler-70b слишком враждебна для любых форм жизни, как мы ее знаем, чтобы существовать там. Основными препятствиями, и притом большими, стоящими на пути жизни на Kepler-70b, являются отсутствие атмосферы, близость к звезде и экстремальные температуры.

Характеристика экзопланета Kepler-70b

Сегодня Kepler-70b, на самом деле, не является планетой в традиционном смысле этого слова. Скорее всего, это все, что осталось от газового гиганта, сформировавшегося вместе с первоначальной звездной системой. Миллионы лет назад Kepler-70b, вероятно, был горячим Юпитером, планетой размером с Юпитер, которая вращается необычно близко к своей звезде. В случае Kepler-70b планета вращается всего в 0,006 а.е. от звезды. Сравнительно, Меркурий вращается в 65 раз дальше от Солнца. Это далеко от границы обитаемой зоны Кеплера-70, как консервативных, так и оптимистических измерений, которые варьируются от 4,13-6,08 а.е. и 1,95-7,39 а.е. соответственно. Обычно эти орбитальные расстояния сравниваются с расстояниями Меркурия или Венеры.

Когда Kepler-70 состарился, звезда расширилась и стала красным гигантом около 18,4 миллионов лет назад. Из-за крайней близости 70b к своей звезде экзопланета была фактически окутана атмосферой расширяющейся звезды, что привело к разрушению ее атмосферы. Обычно планеты в этой ситуации распадаются из-за экстремальной температуры и давления. Однако, некоторые планеты размером с Юпитер достаточно велики, и могут выжить. Когда звезда выходит из своей стадии красного гиганта и начинает сжиматься, от планеты может остаться только железное ядро. Естественно, температуры такого объекта чрезвычайно высоки. Kepler-70b в настоящее время является рекордсменом по самой горячей из известных планет с температурой поверхности 7 389 °C.

Kepler-70b также вращается вокруг своей звезды с одним из самых коротких орбитальных периодов любой экзопланеты, чуть более 5 часов. Чтобы завершить свою орбиту так быстро, экзопланета вращается со скоростью чуть менее 5% от скорости света.

Может ли жизнь существовать на этой планете?

Жизнь, как мы ее знаем, не может существовать на Kepler-70b в его нынешнем состоянии. Она вращается вокруг Kepler-70 далеко от обитаемых зон, примерно в 65 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Это не только создает температуру поверхности, которая превышает любую температуру на Земле, где есть жизнь, но и приводит к полному отсутствию воды в любой форме. В нашей Солнечной системе планеты без воды на поверхности, возможно, могут иметь водяной пар высоко в атмосфере, где это позволяют условия, но Kepler-70b не имеет атмосферы для размещения водяного пара. Без атмосферы также нет потенциального источника энергии, из которого органические соединения могли бы черпать энергию. Дальнейшие доказательства против жизни на Kepler-70b исходят из состава железа планеты. На самом деле, поверхность, скорее всего, полностью расплавлена, что враждебно жизни.

Возможно, что жизнь могла существовать на ней в прошлом. Эта жизнь должна была бы жить на чрезвычайно высоких высотах в атмосфере, чтобы быть при обитаемых давлениях и температурах, а также находиться рядом с водяным паром, который там существует. Тем не менее, любая жизнь на планете была бы облучена, когда Kepler-70 стал красным гигантом. Атмосфера была полностью разрушена расширяющейся звездой, и температура быстро поднялась. Последний гвоздь в гроб жизни пришел бы, когда планета была окончательно поглощена Kepler-70. Было бы невозможно, чтобы какие-либо органические соединения выжили внутри звезды. Даже после того, как Kepler-70b отделился от своей звезды, прошло всего 18,4 миллиона лет, слишком мало для того, чтобы какая-либо жизнь могла развиваться на планете, даже если бы ее условия были идеальными.

Кроме того, Kepler-70b вращается вокруг звезды очень поздно в ее жизни. Вскоре, космически говоря, эта звезда станет белым карликом, вступая в заключительные стадии своей жизни. Наблюдения планет, вращающихся вокруг звезд одинакового размера, особенно таких близких, показывают, что планеты становятся приливными гораздо раньше, чем это потребуется для развития жизни на планете. Это справедливо даже для планет в обитаемой зоне, не говоря уже о планетах всего 0,006 а.е. от звезды. Как только планета станет приливно-отливной, жизнь не сможет развиваться.