Горячие планеты
Я не умею рисовать, но мне захотелось изобразить планету HD 209458 b, неофициально именуемую Осирис (давать экзопланетам официальные имена пока признано нецелесообразным). Планета крутится вокруг звезды по имени, как нетрудно догадаться, HD 209458, расположенной в 153 световых годах от нас в созвездии Пегаса. Звездочка размером примерно с Солнышко (в 1,1 раз больше), а планета на картинке - типичный "горячий юпитер", по размеру почти в полтора раза больше настоящего Юпитера, а по массе - почти в полтора раза легче его же. Расстояние от Осириса до HD 209458 в восемь раз ближе, чем от Меркурия до солнца, и нижние слои атмосферы планеты разогреты до 1000°С, ее граница размыта, и никаких облачных полос, как на Юпитере, на поверхности не просматривается - чтобы были облака, нужна конденсация. В атмосфере бушует постоянный шторм - раскаленный ветер из водяного пара, углекислого газа и метана несется со скоростью 2 км/сек. Вблизи полюсов в мощных потоках звездного ветра полыхают непрерывные полярные сияния.
Температура же верхних слоев атмосферы еще выше - планета интенсивно испаряется: наблюдение позволило обнаружить вокруг нее облако газа размером более 4 радиусов Юпитера. Изучение шлейфа показало, что планета испаряется целиком - как лёгкие, так и тяжёлые элементы покидают её Звездным ветром вещество относит в сторону от светила, образуя подобие гигантского кометного хвоста. В масштабе система выглядит примерно так:
Точные циферки зависят от вашего разрешения экрана (я мерил в пикселях, приняв один пиксель примерно за 0,3 мм), но - в масштабе. Диаметр орбит на всех картинках - расстояние между центрами масс, а не поверхностей небесных тел.
Для сравнения, Солнце, Земля и Меркурий в масштабе выглядят так:
(Размеры Земли и Меркурия преувеличены - при таком масштабе их размеры меньше одного пикселя)
Что интересно, на сам Осирис потеря такого количества атмосферы особо не влияет: при текущей скорости испарения он был бы полностью уничтожен через тысячу миллиардов лет, то есть реально коптить небо ему практически без изменений до превращения родного светила в красный гигант. А, да: обращается Осирис вокруг звезды за три с половиной наших дня.
Бывает и хуже: планета WASP-12 b в два раза ближе к своей звезде (870 св. л., созвездие Возничего, масса и габариты аналогичны нашему Солнцу), чем Осирис, совершая оборот вокруг светила всего за 26 часов. - так WASP-12 не просто испаряет свою ближайшую планету - она ее жрет.
Что интересно, в 2012 году астрономы из Пулковской обсерватории объявили о возможном существовании спутника у WASP-12 b - WASP-12 b 1, причем экзолуна, если она существует, имеет гигантские размеры - сама планета WASP-12 b лишь в три раза больше своего спутника. К сожалению, возможный диаметр орбиты спутника не сообщается, и я, глядя на намалеванный мной масштабный ужас, не очень представляю, где именно его нарисовать, чтобы он и за 1 точку Лагранжа системы звезда-планета не вылезал, и в предел Роша самой планеты не лез… крайне шаткое равновесие.
Радужое гало вокруг звезды на схеме - это не звездная корона, это аккреционный диск (художник так видит!): атмосфера планеты, разогретая до 1500°С, как и у Осириса, испаряется, образуя газовое облако, причем часть его оказывается дальше точки между звездой и планетой, где силы их притяжения равны - и "падает" на звезду по спирали (поскольку продолжает орбитальное движение), все быстрее и быстрее, образуя вот этот самый плоский газовый диск. Причем испаряется WASP-12 b куда пуще, чем Осирис - если так пойдет дальше, то через десять миллионов лет - по астрономическим меркам всего ничего - планета полностью сойдет на нет. Есть впрочем, вероятность, что, потеряв часть массы, огрызок планеты перейдет на более высокую орбиту и превратится во что-то вроде следующего гостя в нашей студии:
Вокруг COROT-7 - звезды, в созвездии Единорога в 489 световых годах от нас - крутится "сверхземля" COROT-7 b. Предполагают, что это хтоническая планета - то есть ядро, оставшееся от газового гиганта с полностью испарившейся атмосферой. Диаметр планеты в полтора раза больше земного, зато она более чем в семь раз массивнее Земли и в среднем в два раза плотнее. Планета обращается вокруг светила за 20 часов, что делает год на этой планете одним из самых коротких из всех известных.
COROT-7 на одну пятую часть поменьше Солнца
Планета, вероятно, повёрнута к звезде постоянно одной стороной. Освещенная сторона представляет собой обширный лавовый океан с температурой около +2500-2600 °C. Привычных газов - всех этих метанов и азотов - на планете нет: улетучились подчистую. Атмосфера состоит главным образом из испарившейся горной породы, которая выпадает на терминатор и тёмную сторону лавовым дождем и каменным снегом. Ничего в принципе особенного - вулканический пепел видели? А на темной стороне, возможно, настолько холодно, что даже есть залежи обычного водяного льда.
Пейзаж COROT-7 b в районе терминатора. Облака тоже "каменные".
Вот так бывает. Желаю в новом вам году гореть в аду, гореть в аду!