ПЛАНЕТА, ПРЕВРАЩАЮЩАЯСЯ В ПАР

Некоторые каменистые планеты обращаются так близко к своей звезде, что их поверхность нагревается до температур, при которых горные породы испаряются. Если планета достаточно мала, этот минеральный пар улетает, рассеивается и частично конденсируется в пыль. С Земли такая планета, проходя перед звездой, не отбрасывает аккуратную круглую тень: свет звезды ослабевает нерегулярно и неравномерно от прохождения к прохождению, потому что основную часть заслоняет тянущееся позади пылевое облако. Это разрушающиеся каменистые планеты. Известно лишь несколько таких.

До сих пор астрономы видели, как с них улетает в основном пыль. Между тем расчёты предсказывают, что пар содержит также атомы и молекулы — натрий, монооксид кремния, магний, железо и прежде всего кислород, одну из главных составляющих горных пород. Поиски натрия или кальция в таких системах в основном заканчивались лишь верхними пределами.

Планета с периодом обращения 30 часов

BD+05 4868 Ab обращается вокруг яркой карликовой звезды спектрального класса K за 1,27 суток. Её прохождения ослабляют свет звезды на 0,8–2 процента, с коротким пылевым хвостом впереди и гораздо более длинным позади. Согласно более раннему исследованию, на которое опирается статья, она теряет пыль со скоростью около 2 × 10¹² граммов в секунду, а её поверхность, обращённая к звезде, нагрета примерно до 1820 кельвинов.

Поиски кислорода с маленьким телескопом

Коди Уокер и Джеймс Уоллес из Университета штата Индиана нацелились на точный «отпечаток пальца» кислорода: триплет линий поглощения около 7774 ангстрем, на красном краю видимого спектра. Эти линии начинаются с возбуждённого состояния атома кислорода, которое одно лишь тепло при 1820 кельвинах заселить не может, — вероятность составляет около 5 к 10²⁶. Если линии появляются, атомы должно возбуждать что-то другое: ультрафиолетовый свет звезды выбивает электроны, а атомы, вновь захватившие электрон, каскадом спускаются через это возбуждённое состояние.

Их инструмент скромен: 43-сантиметровый телескоп обсерватории Лейфа Эверсона в Стерджен-Бее, Висконсин, со спектрографом низкого разрешения. Он размывает три кислородные линии, отстоящие друг от друга всего на 3,45 ангстрема, в одно пятно шириной 13 ангстрем. За восемь ночей с мая по июль 2025 года они записали 24 спектра во время прохождений пылевого хвоста и 73 вне их. Спектры сортировали по орбитальной фазе, а не по внешнему виду, а поправки на земную атмосферу рассчитывали, не глядя на кислородную область. Фотометрия двух других телескопов подтвердила, что планета в это время активно теряла пыль.

Провал на 9 процентов

Во время прохождений спектр показывает дополнительное поглощение около 7774 ангстрем, отсутствующее вне их: глубиной примерно до 9 процентов и шириной с размытие прибора. Авторы подчёркивают, что указанная ими погрешность — это диапазон, охватывающий разумные варианты анализа, а не формальная статистическая значимость.

Спектр, усреднённый во время транзитов (a) и вне их (b); затенённые области показывают погрешность. — Рисунок 3, Walker & Wallace (2026), arXiv:2610.04986.

Газ, простирающийся дальше пыли

Простая модель газообразного кислорода, освещённого звездой, может воспроизвести провал: та же сила, та же глубина, та же ширина после размытия прибором. Для этого достаточно, чтобы в возбуждённом состоянии находился лишь один атом кислорода из десяти миллионов. Но газ должен простираться далеко за пределы тонкого слоя пыли, закрывая примерно треть диска звезды; будь он ограничен пылевым слоем, его потребовалось бы абсурдно много. В типичном решении планета теряла бы примерно в пять раз больше газа, чем пыли, — это число авторы называют зависящим от модели, а не измеренным.

Самозванкой может оказаться звезда

Авторы сохраняют за сигналом статус «кандидата». У самой звезды есть эти кислородные линии, и их форма меняется по диску. Когда пылевой хвост закрывает часть диска, сравнение спектров во время транзита и вне его может показать провал даже без всякого планетного кислорода. При таком разрешении эти два варианта неразличимы. Загрязнение от земной атмосферы кажется им менее вероятным, но полностью не исключено.

Более чёткие спектры уже существуют

Проверка уже доступна: семь спектров звезды высокого разрешения, полученных ранее другой командой на 3,5-метровом телескопе WIYN, чётко разделяют три линии. Планетный сигнал должен появляться и исчезать в такт орбите планеты; линии звезды — нет. Если подтвердится, это будет первая связь между пылью и атомарным газом выкипающей планеты.