планетные системы
планетные системы
новости планетной астрономии
статьи
статистика
поиск
глоссарий
галерея
обновления
о сайте
ссылки

9 июля 2020
Система WASP-148: два гиганта в резонансе
прямая ссылка на эту новость

В многопланетных системах планеты взаимным притяжением возмущают орбитальное движение друг друга. В случае, когда одна или несколько планет являются транзитными, такие возмущения проявляются как периодические отклонения времени наступления транзитов от строгой периодичности. Особенно заметными эти отклонения бывают в случае, когда планеты близки к одному из орбитальных резонансов низкого порядка (другими словами, их орбитальные периоды относятся друг к другу, как небольшие целые числа). В отдельных случаях амплитуда вариаций времени наступления транзитов может достигать часов и даже суток, но обычно составляет несколько минут.

Большинство планет, у которых находили вариации времени наступления транзитов, открыты «Кеплером». Наземные транзитные обзоры, оптимизированные под поиск горячих юпитеров, как правило, горячие юпитеры и открывают, а большинство планет этого типа одиноки и не показывают сколь-нибудь заметных вариаций времени наступления транзитов. Но нет правил без исключений. 25 июня 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию двухпланетной системы WASP-148, включающей в себя два легких газовых гиганта в орбитальном резонансе 4:1, один из которых является транзитным, а второй нет. Транзитная планета демонстрирует заметные вариации времени наступления транзитов, которые могут достигать 50 минут.

Транзитный кандидат был обнаружен обзором SuperWASP-северный по наблюдениям, проведенным еще в 2008-2011 годах. Для подтверждения планетной природы транзитного кандидата и измерения его массы авторы в период с августа 2014 по июнь 2018 года получили 116 измерений лучевой скорости звезды WASP-148 на спектрографе SOPHIE, установленном на 1.93-метровом телескопе обсерватории Верхнего Прованса. Однако помимо колебаний лучевой скорости с периодом, равным периоду транзитного кандидата, в данных было обнаружено и другое колебание, не сопровождающееся никакими признаками звездной активности. Исследователи пришли к выводу, что вокруг звезды WASP-148 вращаются как минимум две планеты, одна из которых является транзитной, а вторая – не транзитной.

WASP-148 (TYC 3083-295-1) – солнцеподобная звезда, удаленная от нас на 248.1 ± 1.6 пк. Оцененная по спектру, ее масса составляет в 1.00 ± 0.08 солнечных масс, радиус – 1.03 ± 0.20 солнечных радиусов. Однако «Гайя» дает более точную оценку радиуса – 0.97 ± 0.04 солнечных радиусов, что согласуется со значением, полученным из анализа транзитной кривой – 0.92 ± 0.07 солнечных радиусов. Скорее всего, WASP-148 – звезда главной последовательности позднего G-класса, ее светимость примерно в полтора раза меньше светимости Солнца.

Масса внутренней планеты WASP-148 b оценивается в 0.291 ± 0.025 масс Юпитера, радиус – в 0.722 ± 0.055 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.96 ± 0.26 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.0845 ± 0.0022 а.е. (~19.8 звездных радиусов) и эксцентриситетом 0.22 ± 0.06, и делает один оборот за 8.8038 земных суток. Эффективная температура планеты достигает 940 ± 80К.

Проективная (минимальная) масса не транзитной планеты WASP-148 c оценивается в 0.40 ± 0.05 масс Юпитера. По расчетам динамической устойчивости системы взаимное наклонение орбит обеих планет не может превышать 35°, поэтому истинная масса планеты WASP-148 c не может превышать 0.6 масс Юпитера. Этот легкий газовый гигант вращается вокруг своей звезды по еще более эксцентричной орбите (эксцентриситет 0.36 ± 0.09) и делает один оборот за 34.516 ± 0.03 земных суток, его эффективная температура составляет 590 ± 50К. При небольших взаимных наклонениях орбит планет система устойчива.

Звезда WASP-148 достаточно яркая, чтобы ее смогла наблюдать TESS. TESS уже провела мониторинг этой звезды на 24, 25 и 26 секторах (с 16 апреля по 4 июля 2020 года). На момент написания статьи фотометрические данные еще не были получены, но авторы очень на них рассчитывают. TESS должна зафиксировать 9 транзитов планеты b, что позволит существенно уточнить динамические параметры системы. Также не исключено, что планета c тоже окажется транзитной, хотя бы краем. Кроме того, авторы надеются на открытие в этой системе небольших планет, транзиты которых замываются земной атмосферой, но могут быть обнаружены космическим телескопом. В ближайшем будущем мы еще наверняка услышим об этой интересной системе.

Информация получена: https://arxiv.org/pdf/2004.14645.pdf

 

 

6 июля 2020
Система TOI-1266: мини-нептун и суперземля у внутреннего края обитаемой зоны
прямая ссылка на эту новость

Распределение по радиусам транзитных планет «Кеплера» содержит т.н. зазор Фултона – примерно двукратный дефицит планет с радиусами 1.5-2.0 радиусов Земли, маркирующий переход между планетами преимущественно железокаменного состава (суперземлями) и мирами, обогащенными летучими элементами (мини-нептунами). Для объяснения зазора Фултона предложено несколько гипотез – в частности, фотоиспарение первичных водородно-гелиевых атмосфер под действием жесткого излучения молодой звезды и тепловое истечение атмосфер благодаря внутреннему разогреву планетного ядра.

Обе гипотезы предсказывают несколько разную зависимость положения зазора от орбитального периода планет. Это означает, что, изучая распределение по радиусам планет на разных расстояниях от звезды, можно определить, какой именно физический механизм отвечает за формирование зазора Фултона.

22 июня 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная валидации двухпланетой системы TOI-1266. TESS наблюдала эту систему на 14, 15, 21 и 22 секторах. Кривая блеска звезды продемонстрировала два транзитных сигнала с периодами 10.9 и 18.8 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 2.46 ± 0.08 и 1.67 +0.09/-0.11 радиусов Земли. Таким образом, радиус внешней планеты попадает в зазор Фултона.

Кроме стандартного исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы, авторы попытались измерить массы планет с помощью спектрографа HPF, установленного на 10-метровом телескопе Хобби-Эберли. Из-за невысокой точности спектрографа (средняя погрешность единичного измерения достигала 7.4 м/с) массы планет измерить не удалось, были получены только верхние пределы в 15.9 и 6.4 масс Земли, соответственно (с достоверностью 95%). Ожидаемые массы планет составляют 6.6 +5.0/-2.8 и 3.8 +2.6/-1.4 масс Земли, их можно будет измерить более точными спектрографами, например, ESPRESSO.

Родительская звезда TOI-1266 – красный карлик спектрального класса M2 V, удаленный от нас на 36.01 ± 0.03 пк, ее светимость составляет всего 2.63% светимости Солнца. Поэтому обе планеты оказываются нагретыми весьма умеренно: в предположении нулевого альбедо эффективная температура внутренней планеты оценивается в 410 +21/-15 К, а внешней – в 347 ± 8К. Другими словами, температурный режим внутренней планеты примерно соответствует температурному режиму Меркурия, а внешней – температурному режиму Венеры. Однако маловероятно, что суперземля TOI-1266 c является массивным аналогом Венеры – скорее всего, она содержит значительное количество воды и окружена горячим океаном глубиной в сотни километров. Изучение свойств атмосферы этой планеты представляет повышенный интерес.

Информация получена: https://arxiv.org/pdf/2006.11180.pdf

 

 

1 июля 2020
TOI-1728 b: тяжелый нептун у красного карлика на 3.49-дневной орбите
прямая ссылка на эту новость

Тяжелыми нептунами или супер-нептунами называют планеты с массами и радиусами, промежуточными между массами типичных нептунов и планет-гигантов. Изучение планет этого типа позволит лучше понимать процессы формирования и миграции газовых гигантов и планетных систем в целом. Обычно к тяжелым нептунам относят планеты с массами от 17 до 57 масс Земли. В зависимости от химического состава они могут быть и массивными нептунами (состоящими преимущественно из льдов), и легкими газовыми гигантами.

26 июня 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы тяжелого нептуна TOI-1728 b. Транзитный кандидат был обнаружен на 20 секторе миссии TESS и подтвержден методом лучевых скоростей с помощью спектрографа HPF, установленного на 10-метровом телескопе Хобби-Эберли.

TOI-1728 – красный карлик спектрального класса M0 V, удаленный от нас на 60.8 ± 0.14 пк. Его масса оценивается в 0.646 ± 0.023 солнечных масс, радиус – в 0.624 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость – в 8.8 ± 0.2% от светимости Солнца. Судя по низкой активности и медленному вращению, звезда отличается зрелым возрастом в 7.1 ± 4.6 млрд. лет.

При радиусе 5.05 ± 0.17 радиусов Земли масса планеты TOI-1728 b достигает 26.8 +5.4/-5.1 масс Земли, что приводит в средней плотности 1.14 ± 0.26 г/куб.см, типичной для нептунов. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.0391 ± 0.0009 а.е (~13.5 звездных радиусов) и делает один оборот за 3.49151 ± 0.00006 земных суток. Ее эффективная температура составляет 767 ± 8К.


Планета TOI-1728 b (обведена зеленой окружностью и подписана) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет, вращающихся вокруг красных карликов. Цветом показаны эффективные температуры родительских звезд, серыми пунктирными линиями – линии равной плотности 1, 3 и 10 г/куб.см.

Авторы пронаблюдали транзиты TOI-1728 b в линии ионизированного гелия 10830 Ангстрем, но не нашли каких-либо особенностей, возникающих при наличии протяженной горячей экзосферы. В отличие от планет GJ 3470 b и HAT-P-11 b, TOI-1728 b не теряет гелий в сколь-нибудь существенном количестве. Авторы намереваются пронаблюдать транзиты планеты в линии Лайман-альфа на «Хаббле», чтобы оценить также темпы потери атомарного водорода.

Информация получена: https://arxiv.org/pdf/2006.14546.pdf

 

Архив новостей:

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012_1 2012_2 2013_1 2013_2 2014_1 2014_2 2015_1 2015_2 2016_1 2016_2 2017_1 2017_2 2018_1 2018_2 2019_1 2019_2 2020_1