Астрономы подтвердили существование GJ 523b, необычно плотной экзопланеты у оранжевого карлика. Мир нашли по данным космического телескопа NASA TESS, а затем уточнили его массу наземными спектрографическими наблюдениями. По оценке команды, планета примерно в 2,5 раза шире Земли и в 23,5 раза массивнее ее.
Такие параметры делают GJ 523b хорошим кандидатом на роль мега-Земли. Это не просто привычная супер-Земля, то есть планета больше нашей, но меньше Нептуна. При такой массе объект уже должен был бы легко удержать толстую оболочку из водорода и гелия и стать ближе к мини-Нептуну. Однако наблюдения указывают на очень высокую плотность и небольшое количество легкого газа.
Первый сигнал дала TESS. Телескоп заметил регулярные небольшие падения яркости звезды, когда планета проходила по ее диску. По глубине и периодичности этих транзитов астрономы оценили размер планеты, расстояние до звезды и примерную температуру.
Чтобы получить массу, исследователи использовали спектрограф NEID на 3,5-метровом телескопе WIYN. Такой метод измеряет слабые колебания звезды под действием гравитации планеты. Дополнительные изображения Gemini North и Palomar помогли проверить, не искажают ли результат соседние звезды или другие источники света.
Система GJ 523 молода по космическим меркам. Ее возраст оценивается примерно в 170 миллионов лет, тогда как Солнечной системе около 4,5 миллиарда лет. Это особенно интересно для моделей формирования планет: объект большой и массивный, но, похоже, не превратился в газовый мир.
Авторы рассматривают несколько объяснений. GJ 523b могла родиться в области с недостатком газа, потерять атмосферу после гигантских столкновений или пройти очень близко к своей звезде. Обычного нагрева звездным излучением, по предварительным выводам, может быть недостаточно, чтобы снять с такой массивной планеты всю легкую оболочку.
Работа пока представлена как препринт и проходит научную проверку. Если выводы подтвердятся, GJ 523b станет важной лабораторией для проверки того, где проходит граница между каменистыми супер-Землями, мега-Землями и планетами нептунианского типа.
