Экзопланета, обращающаяся вокруг звезды Kepler-78, в созвездии Лебедя. Ее расстояние до материнской звезды составляет всего 885139 км, а продолжительность оборота составляет всего 8,5 часа. По этой причине освещенная сторона Kepler-78 нагревается до 2030 °C, а сама поверхность планеты представляет собой океан лавы.

Планету нашли независимо друг от друга две группы британских астрономов. Ее диаметр около 15 тысяч километров, то есть примерно в 1,2 раза больше, чем Земли. Она тоже имеет металлическое ядро и состоит из примерно тех же материалов, что Земля.

Однако на этом ее сходство с нашей планетой заканчивается. Kepler-78b находится всего лишь в полутора миллионах километров от своей звезды и обращается вокруг нее каждые 8,5 часов. Температура на ее поверхности как минимум на 2 тысячи градусов выше, чем в самый жаркий день в самой горячей точке Земли.

Для определения орбиты и размера Kepler-78b ученые воспользовались так называемым транзитным методом. Они следили за светом от "родительской" звезды – Kepler-78b и отмечали, как часто и насколько блекнет свет при проходе планеты перед звездой.

К своей звезде Kepler-78b находится в 40 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу. Год здесь длится всего 8,5 часов, и поверхность раскалена до 2600-3400 °C. Судя по всему, эта планета, на первый взгляд такая милая, больше похожа на ад и представляет собой бездонный океан расплавленной лавы.

Интересно, что именно близость Kepler-78b к ее звезде позволила оценить массу этой небольшой планеты. Как правило, для этой цели астрономы отмечают слабое колебание звезды, осцилляции в ее излучении, вызванные притяжением вращающейся вокруг нее планеты. Исходя из массы звезды и величины ее колебаний, можно посчитать и характеристики планеты. Понятно, что чем меньше планета, тем слабее она воздействует на звезду и тем сложнее зарегистрировать ее колебания.

Однако Kepler-78b, несмотря на свои скромные размеры, находится к звезде достаточно близко, чтобы оказывать на нее вполне заметное влияние. Пока неясно, насколько стабильно это ее положение в обжигающих окрестностях звезды – быть может, планета продолжает сближаться с ней по спирали и вскоре окончательно сгорит.

Впервые определены параметры планеты, достаточно близкой по свойствам к Земле. Радиус планеты Kepler-78b в 1,17 раз больше земного и масса в 1,7 раз больше, чем у Земли. Плотность планеты, такая же, как у Земли (около 5,5 г/куб.см), свидетельствует о составе, сходном с земным: Kepler-78b приблизительно на две трети состоит из силикатных скальных пород и на треть – из железа. Вместе с тем, есть существенное отличие: планета в сто раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, и нагрета до температуры выше 2000°C.

Kepler 78b находится очень близко к своему солнцу. Радиус орбиты планеты приблизительно равен одной трети радиуса материнской звезды. По оценкам ученых, температура поверхности огненной экзопланеты может достигать 3000 градусов Кельвина. В таких условиях ее верхний слой, скорее всего, представляет собой сплошной океан лавы.

Но более интересно то, что ученые смогли зафиксировать свет, испускаемый новой планетой. Впервые это удалось сделать с экзопланетой столь небольшого размера. Результаты анализа света с помощью мощных телескопов могут предоставить исследователям подробную информацию о составе поверхности и отражательных свойствах Kepler 78b.

Ученые также надеются измерить действие гравитационных сил Kepler 78b на близко расположенную звезду. Полученная информация может быть использована для измерения массы планеты. В случае успеха Kepler 78b может стать первой землеподобной планетой (по размеру) вне Солнечной системы с рассчитанной массой.

Известно, что Kepler 78b расположена примерно в 40 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к нашему солнцу. Соседствующая с экзопланетой звезда относительно молодая, на что указывает ее высокая скорость вращения.

Несмотря на схожесть по размеру с Землей, Kepler 78b не подходит для жизни из-за крайней близости к материнской звезде. Невозможно даже представить жизнь в мире лавы. Человек бы точно не выжил.

Планета существует вопреки всем действующим законам. В октябре 2013 года группа ученых обнаружила планету Kepler 78b, которая состоит из огня и раскаленной лавы. Внимание ученых привлекло тесное расположение со своей родительской звездой орбитой.

Существование и возникновение экзопланеты не подходит ни под одну из существующих теорий образования планет. Именно поэтому ученые не могут объяснить ее историю появления.

Предполагается, что очень давно Kepler 78b была больших размеров. По не известным причинам она уменьшалась в диаметре. Также, специалисты утверждают, что планета не могла сформироваться столь близко к своей звезде.

Такое маленькое расстояние не позволило б развиться до таких размеров. В данный момент не известны механизмы, по которому она смогла так приблизиться к своей звезде. Некоторые эксперты утверждают, что такое соседство приведет к гибели Kepler-78b. Все последующие 3 миллиарда лет она постепенно приближается к столкновению со звездой Кepler-78.

Таким образом, плотность планеты составляет 5,4 (+3; –1,5) г/куб.см. Такая погрешность допускает значительные неопределенности состава, но, согласно наиболее вероятному значению, Kepler-78b, как и наша Земля, на две трети состоит из силикатных скальных пород и на треть – из железа. По размеру Kepler-78b тоже похож на Землю больше всех других планет, у которых известны масса и радиус.

Вместе с тем, различие разительно: планета обращается в сто раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, и получает в тысячи раз больше звездного света. Дневная сторона планеты нагрета до 2000–2500°C и, вероятно, представляет собой сплошной океан лавы.

Как образовался такой мир – остается непонятным. Дело в том, что звезды образуются путем коллапса молекулярных облаков, и в начале своей жизни они больше по размеру, чем потом, когда сжатие закончилось. Планета Kepler-78b не могла образоваться на своей нынешней орбите, потому что в момент образования системы эта орбита была внутри звезды!

Один из возможных вариантов попадания планет на такие орбиты – планет-планетное рассеяние. В молодых планетных системах орбиты часто настолько нестабильны, что возможны близкие проходы двух планет друг около друга. Если планеты массивны, а проход оказался достаточно близким, чтобы тяготение планет возобладало над притяжением звезды, их орбиты резко изменяются (в противоположность медленному изменению орбитальных параметров под действием слабых гравитационных возмущений на большом расстоянии, как в Солнечной системе). После этого одна планета может полететь прямо к звезде и оказаться на эллиптичной орбите с перигелием в десятки раз ближе, чем расстояние, на котором произошла встреча.

При каждом прохождении перигелия часть энергии орбитального движения планеты рассеивается в виде приливных сил (которые на таких расстояниях очень велики). Это приводит к постепенному уменьшению расстояния до афелия. В конце концов такая планета оказывается на почти круговой орбите на расстоянии бывшего перигелия. Вторая планета при этом сценарии с большой вероятностью вообще покинет звездную систему. Если первая планета более массивна, чем все тела, орбиты которых находятся между ее афелием и перигелием, то они будут также выброшены из системы. Это объясняет, почему в системах с горячими юпитерами обычно только одна планета.

Случай с Kepler-78b менее понятен: ее масса достаточно мала не только для расчистки внутренней части системы, но и вообще для участия в планет-планетном рассеянии. Для этого механизма необходимо, чтобы изменение скоростей планет было не меньше, чем их собственная скорость движения по орбите вокруг звезды. Но это изменение не может быть больше, чем вторая космическая скорость более тяжелой из взаимодествующих планет. Например, у Земли орбитальная скорость равна 30 км/c, а вторая космическая – 11 км/c.

Таким образом, в планет-планетном рассеянии могут участвовать только достаточно тяжелые планеты. Возможно, Kepler-78b сама когда-то была ледяным гигантом наподобие Нептуна и весила в пару десятков раз больше, но потеряла большую часть массы за счет испарения летучих веществ в космос под действием излучения звезды после того, как оказалась на своей нынешней орбите.