< Первый свет обсерватории «Спектр-РГ»

Открыта третья планета в системе GJ 357

Проективная масса планеты GJ 357 d составляет ~6.1 масс Земли, ее температурный режим близок к температурному режиму Марса.

---

Владислава Ананьева

3 мая 2019 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию двух планет у близкого красного карлика GJ 357 – транзитной «земли» GJ 357 b с периодом 3.93 земных суток и не транзитной суперземли GJ 357 c с периодом 9.125 земных суток. Транзиты внутренней планеты GJ 357 b были обнаружены TESS во время мониторинга 8 сектора. Массу планеты измерили методом лучевых скоростей с помощью архивных данных целого ряда спектрометров (HIRES, UVES, CARMENES), наблюдавших звезду GJ 357 с 1998 года. Однако периодограмма помимо 3.93-суточного сигнала планеты b демонстрировала еще три когерентных колебания с периодами 9.125, 55.66 и 87.3 суток, природа которых оставалась неясной. После тщательного анализа маркеров звездной активности 9.125-суточные колебания были признаны имеющими планетную природу. Систему GJ 357 представили как двухпланетную.

Уже после отправки статьи в Архив авторы провели дополнительные замеры лучевой скорости GJ 357 с помощью спектрографа PFS и повторили анализ с новыми данными. Дело облегчалось низкой хромосферной активностью звезды и ее медленным вращением, признаком зрелого возраста (период вращения GJ 357 составляет 77.8 ± 2 земных суток). Колебания лучевой скорости с периодом 55.66 земных суток не сопровождались никакими признаками внутренней звездной активности, так что авторы пришли к выводу, что они также имеют планетную природу. Природа 87.3-суточных колебаний пока остается под вопросом.

Таким образом, строение системы GJ 357 на данный момент выглядит так.

Самой внутренней планетой является транзитная планета GJ 357 b массой 1.84 ± 0.31 масс Земли, радиусом 1.217 ± 0.084 радиусов Земли и средней плотностью 5.6 ^+1.7/_-1.3 г/куб.см, вращающаяся вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.035 ± 0.002 а.е., ее эффективная температура (в предположении нулевого альбедо) 525 ± 11К. Вторая планета – суперземля GJ 357 c с минимальной массой 3.40 ± 0.46 масс Земли, вращающаяся на расстоянии 0.061 ± 0.004 а.е., ее эффективная температура 401 ± 11К. Таким образом, температурный режим второй планеты оказывается близким к температурному режиму Меркурия. Наконец, третья планета GJ 357 d имеет минимальную массу 6.1 ± 1 масс Земли, удалена от своей звезды на 0.204 ± 0.015 а.е., ее температурный режим соответствует температурному режиму Марса. Эксцентриситеты орбит всех трех планет неотличимы от нуля (соответствующие RV-сигналы являются синусоидальными). 

Малые эксцентриситеты говорят о динамической не возмущенности этой системы, так что можно ожидать, что взаимные наклонения орбит планет не превышают нескольких градусов, и их истинные массы мало отличаются от минимальных. Однако радиусы внешних планет остаются неизвестными, поэтому мы ничего не можем сказать об их средней плотности и химическом составе. Если GJ 357 c, скорее всего, является суперземлей преимущественно железокаменного состава (массивным и горячим аналогом Венеры), то GJ 357 d может оказаться и супер-Ганимедом, и мини-нептуном. 

Авторы планируют продолжить мониторинг лучевой скорости GJ 357 для выяснения природы 87.3-суточных колебаний и лучшего понимания строения этой интересной системы.

Источник: https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/forth/aa35801-19.pdf

---