Художественное представление миграции горячего Нептуна ближе к родительской звезде. Фото: NASA
Из примерно 4300 экзопланет, подтвержденных к настоящему времени, около десяти процентов из них классифицируются как «горячие Юпитеры». Это планеты с массами от 0,4 до 12 масс Юпитера и орбитальными периодами менее 110 дней (это означает, что они вращаются вокруг своей звезды намного ближе, чем Меркурий к Солнцу и имеют очень горячую поверхность).
«Горячий Нептун» имеет меньшую массу, ближе к массе Нептуна, которая примерно в двадцать раз меньше, чем у Юпитера, и также вращается вокруг своей звезды. Астрономы изучают не только свойства экзопланет, но и то, как они развивались в своих планетных системах. Горячие Юпитеры и горячие Нептуны - загадки. Ожидается, что они сформировались гораздо дальше в холодных пределах своих систем, как и планеты-гиганты в нашей Солнечной системе, а затем мигрировали внутрь к своим текущим, близким местам. Доказательства, подтверждающие эту эволюционную историю, должны быть найдены в орбитальных эксцентриситетах планет и других подсказках, но их трудно получить.
Художественное представление горячего Юпитера. Фото: NASA
Астрономы Джонатан Ирвин, Дэвид Чарбонно и Дженнифер Уинтерс были членами команды, которая исследовала эволюцию горячего Нептуна K2-25 - транзитной экзопланеты с орбитальным периодом всего 3,48 дня, предполагаемая масса которого приблизительно равна семи массам Земли, и которая имеет высоко эксцентричную орбиту (значение 0,27; ее максимальное расстояние от звезды превышает ее минимальное расстояние примерно на 70%). K2-25 имеет преимущество в том, что находится в молодом звездном скоплении, возраст которого ограничен примерно 650 миллионами лет.
Команда проанализировала двадцать два непоследовательных транзита планеты, полученные из наземных обсерваторий MEarth, миссии IRAC / Spitzer и миссии Kepler, моделируя каждый из транзитов отдельно, прежде чем объединять выводы. По их оценкам, период времени, в течение которого орбита станет круговой после миграции, составляет около 410 миллионов лет, что примерно соответствует возрасту системы, и, следовательно, тот факт, что орбита является эксцентричной, предполагает, что какое-то другое тело может ее возмущать.
Ученые искали свидетельства других планет в системе, которые могли бы быть ответственными, ища изменения в транзитных световых кривых К2-25, небольшие различия, которые могли бы быть результатом их гравитационного присутствия («изменения времени прохождения»). Они не нашли ни одного. Результат, хотя и оставляет место для двусмысленности, согласуется с теорией, что этот горячий Нептун мигрировал внутрь.