Астрономы подтвердили открытие рекордно малой экзопланеты

Астрономы подтвердили, что в ранее открытой планетной системе Kepler-9 действительно находится самая малая известная экзопланета, радиус которой лишь в 1,64 раза больше радиуса Земли. Об этом говорится в статье, которая будет опубликована в январском номере Astrophysical Journal.
В августе ученые сообщили, что космическая обсерватория «Кеплер» открыла новую планетную систему у другой звезды, в которую входят две похожих на Сатурн планеты, а также, возможно, и третья, размером всего лишь в полтора раза больше Земли.
Теперь группа исследователей под руководством Гильермо Торреса (Guillermo Torres) из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики (США) с помощью сложных математических моделей исключили все возможные варианты «ложного срабатывания» и подтвердили открытие рекордно малой экзопланеты, получившей обозначение Kepler-9d.
Первые планеты за пределами Солнечной системы были найдены в начале 1990-х годов. Сейчас их известно уже около 500, однако подавляющее большинство из них - так называемые «горячие юпитеры», газовые гиганты, расположенные очень близко к своим звездам. Существующие методы поиска экзопланет основаны либо на сверхточном измерении колебаний звезд под действием гравитации планет (метод лучевых скоростей), либо на фиксации изменений яркости звезды в момент прохождения планеты перед ее диском (транзитный метод). Поэтому ученым значительно легче находить большие и тяжелые планеты.
Запущенный в марте 2009 года на орбиту зонд «Кеплер», названный в честь астронома Иоганна Кеплера, предназначен для поиска планет транзитным методом. Он фиксирует колебания яркости звезд при прохождении планеты по ее диску. Как ожидается, в течение 3,5 года телескоп сможет изучить более 100 тысяч звезд и их систем, и при этом обнаружить множество планет, сопоставимых по размерах с Землей.
Звезда 2MASS 19021775+3824032, получившая обозначение Kepler-9, находится в созвездии Лиры в 650 парсеках (2,12 тысяч световых лет) от Земли. Она очень похожа на Солнце - ее радиус составляет 1,02 солнечного, а масса - 1,07 солнечной. Цикл наблюдений за возможными планетами у звезды Kepler-9 начался 13 мая 2009 года и завершился 16 декабря 2009 года. Изучая колебания яркости этой звезды, ученые обнаружили, что вокруг нее вращаются две планеты, которым были присвоены индексы Kepler-9b и Kepler-9c.
Согласно подсчетам ученых, планета b имеет период обращения 19,24 суток, ее масса составляет 0,25 массы Юпитера, а радиус - 0,84 радиуса Юпитера. Вторая планета обходит вокруг своего светила за 38,91 суток и весит 0,17 масс Юпитера, хотя ее радиус почти совпадает с радиусом первой планеты - 0,82 радиуса Юпитера.
Ученые обнаружили, что колебания времени транзитов - прохождений планет через диск звезды, не укладываются в ошибку и не соответствуют времени возможных колебаний яркости из-за пятен на диске звезды. Кроме того, было установлено, что две планеты вращаются, находясь в орбитальном резонансе: периоды их обращения вокруг звезды относятся друг к другу как целые числа, в данном случае - практически 2 к 1.
Подсчеты показали, что в системе может присутствовать третий компонент: планета, которая обращается вокруг звезды с периодом 1,6 суток, а радиус ее может быть примерно равен 1,5 радиуса Земли. Она находится на расстоянии 4,63 миллиона километров от звезды, что составляет 0,03 расстояния от Земли до Солнца.
Торрес и его коллеги уточнили эти значения. Согласно их расчетам, радиус третьей планеты в системе Kepler-9 составляет 1,64 радиуса Земли, период обращения - 1,59 суток, а радиус орбиты - 0,027 астрономической единицы (средних расстояний от Земли до Солнца).
Вместе с тем, ученые отмечают, что для оценки массы планеты данных пока недостаточно.
До сих пор самой малой известной экзопланетой считалась открытая в 2009 году планета CoRoT-7 b, радиус которой составляет 1,68 радиуса Земли. Вместе с тем, существуют оценки, согласно которым ее радиус может составлять даже 1,58 земного. Однако ближайшая конкурентка этих двух рекордсменов сильно от них отстает - радиус планеты GJ 1214 b составляет 2,68 земного.