Главная | О сайте | Задачи | Проекты | Результаты | Диверсификация | Новости | Вопросы | История | Информация | Ссылки
Секция Совета РАН по космосу
Владислава Ананьева
Группа чилийских астрономов под руководством Дж. Дженкинса применила новый математический метод (minimum mean square error = метод наименьших квадратов) к богатым рядам данных о лучевой скорости близкого красного карлика Gliese 876, рядом с которым уже открыто 4 планеты. Основной целью исследования было тестирование нового метода и сравнение его эффективности с традиционным математическим методом поиска планет в RV-данных – построением периодограмм Ломба-Скаргла (Lomb-Scargle periodogram). Авторы исследования объединили данные, полученные высокоточными спектрографами HIRES и HARPS (162 замера лучевой скорости Gliese 876, полученных на Кеке, и 52 замера, полученных на Южно-Европейской обсерватории) за 12.5 лет наблюдений.
В результате они подтвердили существование уже известных четырех планет и обнаружили две новые планеты, находящиеся в орбитальном резонансе с уже известными. Именно в результате резонансов, пронизывающих всю систему, эти планеты раньше ускользали от исследователей. В результате пересмотра параметров системы (и учета влияния двух новых планет) эксцентриситеты орбит уже известных планет упали почти до нуля.
Какой же теперь предстает перед нами система Gliese 876?
Gliese 876 – красный карлик спектрального класса M4 V, удаленный от нас на 4.7 пк. Масса звезды оценивается в 0.334 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.36 солнечных радиусов, светимость составляет всего 1.2% от светимости Солнца.
Самой ближайшей к звезде планетой является известная с 2005 года суперземля Gliese 876 d (авторы статьи называют ее Gliese 876 e). Минимальная масса внутренней планеты оценивается в 0.017 ± 0.001 масс Юпитера (5.4 масс Земли), с учетом наклонения ее орбиты к лучу зрения ~50° истинная масса планеты оказывается равной ~7 масс Земли. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 0.021 ± 0.001 а.е. и эксцентриситетом 0.08 ± 0.04 (было – 0.14 ± 0.03), и делает один оборот за 1.94 ± 0.001 земных суток.
Второй по удаленности стала новая планета Gliese 876 f. Ее минимальная масса 0.025 ± 0.001 масс Юпитера (8 масс Земли), орбитальный период 10.01 ± 0.02 земных суток, эксцентриситет орбиты оценивается в 0.90 ± 0.046. Данные о величине большой полуоси этого легкого нептуна не приводятся, но по 3-му закону Кеплера ее можно оценить в 0.063 а.е. Температурный режим Gliese 876 f является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.
Третья планета системы – тоже новая Gliese 876 d. Минимальная масса этой планеты оценивается авторами открытия в 0.118 ± 0.002 масс Юпитера (37.5 ± 6.3 масс Земли), т.е. это даже не нептун, а, скорее, легкий газовый гигант. Планета делает один оборот вокруг своей звезды за 15.04 ± 0.04 земных суток, эксцентриситет ее орбиты очень мал – всего 0.007 ± 0.004. Среднее расстояние между планетой и звездой по 3-му закону Кеплера равно 0.083 а.е., температурный режим нового субсатурна близок к температурному режиму Венеры.
Четвертая планета – газовый гигант Gliese 876 c, известный с 2000 года. Минимальная масса этой планеты оценивается по новым данным в 0.637 ± 0.002 масс Юпитера (с учетом наклонения орбиты 48 ± 2° истинная масса оказывается равной 0.857 масс Юпитера). Ее орбитальный период составляет 30.23 ± 0.19 земных суток, эксцентриситет орбиты упал с 0.266 ± 0.003 (в четырехпланетном решении) до 0.002 (в шестипланетном решении). Температурный режим гиганта близок к температурному режиму Земли (немного прохладнее).
Пятая планета – еще один гигант Gliese 876 b, также известный с 2000 года. Это – самая массивная планета системы: ее минимальная масса равна 1.927 ± 0.003 масс Юпитера (с учетом наклонения орбиты 49 ± 1° истинная масса составит 2.55 масс Юпитера). Орбитальный период гиганта – 61.0 ± 3.8 земных суток, эксцентриситет орбиты упал с 0.03 до нуля. Расстояние между планетой и звездой составляет 0.211 а.е., температурный режим планеты является промежуточным между температурными режимами Марса и Главного пояса астероидов.
Наконец, шестая планета – Gliese 876 g (ранее она называлась Gliese 876 e) была открыта в 2010 году. Ее минимальная масса – 0.039 ± 0.001 масс Юпитера (12.4 масс Земли), с учетом наклонения орбиты 59.5° истинная масса оказывается равной 14.4 масс Земли, что очень близко к массе Урана. Планета вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.3343±0.0013 а.е. и делает один оборот за 124.69 земных суток.
Легко видеть, что система Gliese 876 оказывается насквозь пронизанной орбитальными резонансами. Периоды всех планет, кроме самой внутренней, оказываются связанными соотношениями 12:8:4:2:1.
Насколько реальны новые планеты в системе Gliese 876? Авторы исследования считают, что вероятность ложного открытия не превышает 0.01%. Косвенным доводом в пользу реальности планеты с периодом 15 суток также является то, что в более ранних исследованиях динамической устойчивости 4-планетного решения область вблизи 15-суточных орбит была вакантной (т.е. планета, помещенная на эту орбиту, была бы устойчивой). Авторы открытия приглашают другие научные коллективы проверить их выводы, в том числе, путем анализа долговременной динамической устойчивости 6-планетного решения.
Интересно, что авторы видят в данных еще два RV-сигнала с периодами около 400 и 1250 земных суток. Возможно, планетная система Gliese 876 является даже более богатой на планеты, чем наша Солнечная система.
Источник: http://arxiv.org/pdf/1403.7646.pdf
Интерферометром называется прибор, имеющий либо два оптических входа, например, перископическую систему, либо два приемника излучения, разнесенных на возможно большее расстояние... [далее]
Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько
Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.