На экзопланете KELT-9b зима и лето сменяются дважды за 36 часов

Новые наблюдения при помощи космического телескопа TESS позволили астрономам лучше узнать условия на необычной экзопланете KELT-9b, находящейся в созвездии Лебедя, примерно в 650 световых годах от Солнечной системы.

Открытый в 2017 году газовый гигант KELT-9b в 1,8 раза больше Юпитера по размеру и в 2,9 раза по массе. Он совершает один оборот вокруг родительской звезды за 36 часов, и его орбита проходит непосредственно над обоими полюсами звезды. Планета принадлежит к классу «горячих юпитеров», но часто ее называют «сверхгорячим юпитером», так как обычно температура поверхности у звезд этого класса равна 1000–3000 кельвинов, тогда как у KELT-9b она превышает 4000 кельвинов.

Звезда KELT-9 (известна также под обозначением HD 195689), вокруг которой обращается эта планета, представляет собой переходный тип между спектральными классами A и B. Она примерно в два раза больше Солнца и в среднем примерно на 56 % его горячее. Средняя температура поверхности этой звезды — 9900 °C. Вращается вокруг своей оси звезда в 38 раз быстрее Солнца, совершая полный оборот всего за 16 часов. Столь быстрое вращение изменяет форму звезды, сплющивая ее у полюсов и расширяя в области экватора. В таких условиях возникает гравитационное потемнение: экваториальная область звезды становится менее горячей и темнеет, а полюса, наоборот, нагреваются сильнее и увеличивают яркость. У KELT-9 разница в температуре полюсов и экватора достигает 800 °C.

Планета KELT-9b постоянно обращена к своей звезде одной стороной, и ее поверхность получает от звезды в 44 000 раз больше энергии, чем Земля получает от Солнца. Максимальная температура там достигает 4327 °C, что выше, чем у звезд спектрального класса М.

Космический телескоп TESS наблюдал 27 транзитов KELT-9b в период с 18 июля по 11 сентября 2019 года, проводя измерения каждые две минуты. По словам ученых, планета за каждый оборот дважды проходит через полную смену сезонов. Когда она находится над полюсом звезды, на планете наступает «лето», затем она перемещается в зону экватора — и наступает «зима». Затем планета попадает к противоположному полюсу звезды, и снова начинается «лето». Каждый из таких сезонов длится около десяти часов.

«Очень интересно думать о том, как градиент температуры звезды влияет на планету, — сказала Найкол Колон (Knicole Colón) из Центра космических полетов NASA имени Годдарда. — Различные уровни энергии, получаемой от звезды, вероятно, создают чрезвычайно динамичную атмосферу».

Исследование опубликовал Astronomical Journal.