< Россия может принять участие в европейско-американском проекте ExoMars

Kepler-18 – компактная система из трех транзитных планет

Группа Кеплера представила новую компактную планетную систему, включающую в себя горячую суперземлю и два неплотных нептуна с большими радиусами, находящихся в орбитальном резонансе 2:1 друг с другом.

---

Владислава Ананьева

5 октября в Архиве электронных препринтов появилась статья Дж.Боруцки с коллегами о подтверждении планетной природы трех транзитных кандидатов у звезды KOI-137. Подтверждение было получено как методом измерения лучевых скоростей родительской звезды, так и таймингом транзитов. Кроме того, были исключены все остальные физические явления, способные имитировать транзитный сигнал и привести к ложному открытию.

Kepler-18 (KOI-137, KIC 8644288) – солнцеподобная звезда спектрального класса G, чья масса оценивается в 0.97 ± 0.04 масс Солнца, радиус – в 1.1 ± 0.05 радиусов Солнца, а светимость близка к 0.93 солнечных. Несмотря на солидный возраст (он оценивается в 10 ± 2.3 млрд. лет), звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в полтора раза больше, чем в составе нашего дневного светила. Расстояние до системы не сообщается, но исходя из видимой звездной величины Kepler-18 (+13.55) его можно оценить в ~540 пк.

Кривая блеска этой звезды демонстрирует три системы транзитных сигналов глубиной 2287 ± 9 ppm (1 ppm – одна миллионная видимой звездной величины), 3265 ± 12 ppm и 254 ± 8 ppm с периодами, соответственно, 7.642, 14.859 и 3.505 земных суток.
С целью исключения ложных открытий команда Кеплера проанализировала и исключила все возможные источники ошибок, а также сделала 14 замеров лучевой скорости звезды на обсерватории им. Кека с помощью спектрографа HIRES.

Окончательно, система Kepler-18 выглядит так.
Ближе всего к звезде вращается горячая суперземля Kepler-18 b. Ее масса оценивается в 6.9 ± 3.4 масс Земли, радиус – в 2.0 ± 0.1 земных радиусов, что приводит к средней плотности планеты в 4.9 ± 2.4 г/куб.см. Она вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0.0447 ± 0.0006 а.е. (примерно 8.6 звездных радиусов) и делает один оборот за 3.504725 ± 0.00003 земных суток.
Чуть дальше находится горячий нептун Kepler-18 c. Его масса составляет 17.3 ± 1.9 земных масс, радиус достигает 5.5 ± 0.26 радиусов Земли, что приводит к средней плотности всего 0.59 ± 0.07 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.075 ± 0.001 а.е. (~14.4 звездных радиусов) и делает один оборот за 7.64159 ± 0.00003 земных суток.
И, наконец, внешней является планета Kepler-18 d. При массе 16.4 ± 1.4 земных масс ее радиус достигает почти 7 радиусов Земли! Это приводит к очень низкой средней плотности этого очень теплого нептуна – всего 0.27 ± 0.03 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0.117 ± 0.002 а.е. (22.5 звездных радиусов) и делает один оборот за 14.85888 ± 0.00004 земных суток.
Внешние планеты находятся в орбитальном резонансе 2:1 (пока средняя планета делает 2 оборота вокруг своей звезды, внешняя делает один) и сильно возмущают движение друг друга, приводя периодическим колебаниям времени наступления транзитов.

---