< Планетологи нашли причину симметричности магнитосферы Сатурна

TOI-220 b: плотный нептун у древней звезды

Измерена масса планеты TOI-220 b, вращающейся вокруг оранжевого карлика возрастом 10 млрд. лет. При радиусе ~3 радиуса Земли масса планеты достигает 13.8 ± 1 масс Земли, что соответствует средней плотности ~2.7 г/куб.см.

---

Владислава Ананьева

Если расположить известные экзопланеты на плоскости «масса – орбитальный период» (или «радиус – орбитальный период»), станет видна обширная почти пустая область, получившая название «пустыни горячих нептунов». «Пустыня горячих нептунов» охватывает диапазон масс от ~10 масс Земли до ~0.6 масс Юпитера и орбитальные периоды меньше 3 суток (или диапазон радиусов от ~2 до ~10 радиусов Земли и орбитальные периоды меньше 3 суток). Для объяснения существования «пустыни» предложено несколько гипотез, среди них – фотоиспарение водородных атмосфер небольших планет c превращением их в раскаленные железокаменные «огарки», а также приливное разрушение легких газовых гигантов. 

По мере роста орбитальных периодов и уменьшения эффективных температур планет с радиусами 2-4 радиуса Земли становится все больше. При орбитальных периодах свыше 10 суток нептуны и мини-нептуны становятся наиболее распространенным типом планет. Значительное их количество было обнаружено космическим телескопом TESS, в настоящее время продолжающим широкомасштабный фотометрический мониторинг в рамках расширенной миссии.

6 мая 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы транзитного мини-нептуна TOI-220 b. Планета была обнаружена TESS и подтверждена методом лучевых скоростей с помощью спектрографа HARPS. 

TOI-220 (TYC 8897-01263-1) – оранжевый карлик спектрального класса K0 V, удаленный от нас на 89 ± 4 пк. Его масса оценивается в 0.825 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.86 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость примерно вдвое меньше солнечной. Звезда отличается древним возрастом в 10.1 ± 1.4 млрд. лет и несколько пониженным содержанием тяжелых элементов.

При радиусе 3.03 ± 0.15 радиусов Земли масса планеты TOI-220 b достигает 13.8 ± 1 масс Земли, что приводит к средней плотности 2.73 ± 0.47 г/куб.см. Этот плотный мини-нептун вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.0891 ± 0.001 а.е. (~22.3 звездных радиуса) и делает один оборот за 10.69526 ± 0.00009 земных суток. Эффективная температура планеты составляет 805 ± 21 К.

---