Среда, 27.11.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Медведев сообщил, что назначил гендиректором ОРКК Игоря Комарова
17.03.2014 00:17 Давность: 11 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 5889

Определен размер пылевых частиц в коме испаряющейся планеты KIC 12557548 b



Размер частиц оказался больше 0.5 мкм.

Владислава Ананьева

Необычная планета KIC 12557548 b была анонсирована в 2012 году. Кривая блеска K-звезды KIC 12557548 демонстрировала транзитный сигнал с периодом всего 15.685 часов и глубиной, меняющейся от 0.2 до 1.3%. Ученые предположили, что перед нами – небольшая каменная планета размером примерно с Меркурий, испаряющаяся прямо на наших глазах под действием испепеляющего света близкой звезды, и выбрасывающая в космос облака силикатной пыли, образующие кометоподобный хвост.

Сначала эта идея была встречена в научном сообществе весьма скептически. Для объяснения кривой блеска системы KIC 12557548 было предложено еще несколько гипотез, от некорректной работы фотометрической матрицы «Кеплера» до наличия хаотической тройной или же кратной звездной системы, включающей в себя белый карлик, окруженный аккреционным диском.

11 марта в Архиве электронных препринтов появилась статья Брюса Кролла (Bryce Croll) с коллегами, посвященная тщательному изучению этой системы сразу несколькими инструментами и на разных длинах волн. Астрономы провели наблюдения с помощью космического телескопа им. Хаббла на волнах 0.53, 0.77 мкм (видимый свет) и 1.39 мкм (ближний ИК-диапазон), с помощью телескопа Кек на волне 2.12 мкм, с помощью Франко-Канадского телескопа, расположенного на Гавайях (2.15 мкм), и т.д. Помимо транзитных наблюдений, была проведена съемка ближайших окрестностей звезды KIC 12557548 на Кеке с помощью системы адаптивной оптики, которая позволила исключить наличие близких (далее 0.2 угловых секунд) затменно-переменных двойных фона. Также с помощью спектрографа HIRES была получена серия измерений лучевой скорости звезды KIC 12557548, которая, с одной стороны, исключила наличие в этой системе звездных компаньонов с массой более 0.2 масс Солнца на орбитах с периодом короче 10 лет, а с другой – дала возможность определить верхний предел на массу «испаряющейся» планеты – 1.2 масс Юпитера.

Таким образом, проведенное масштабное исследование позволило исключить все типичные астрофизические явления, способные имитировать транзитный сигнал. Единственной разумной гипотезой, объясняющей кривую блеска KIC 12557548, осталась гипотеза «испаряющейся» планеты с протяженным кометным хвостом. 

Вверху – кривая блеска звезды KIC 12557548. Внизу – усредненная кривая блеска демонстрирует асимметрию транзитной кривой. Перед началом транзита планеты по диску звезды общая яркость системы слегка увеличивается за счет рассеяния света в пылевой коме вокруг планеты. Транзит начинается резко, а заканчивается более плавно из-за прохода по диску звезды протяженного кометоподобного хвоста.

Интересно, что глубина одних и тех же транзитов, измеренная как на волне 0.6 мкм («Кеплером»), так и на волне 2.15 мкм (Франко-Канадским телескопом) оказалась примерно одинаковой (их отношение оценили в 1.02 ± 0.20). Это значит, что пылевая «кома» вокруг испаряющейся планеты сложена достаточно крупными частицами с размерами больше 0.5 мкм. Если бы частицы были мельче, глубина транзита в инфракрасных лучах была бы меньше, чем в видимом свете. Частицы пыли, скорее всего, состоят из форстерита Mg2SiO4, энстатита MgSiO3 или корунда Al2O3, чистое железо было исключено авторами статьи из-за высокого давления паров этого вещества и, следовательно, очень быстрой сублимации железных пылевых частиц.

Каким образом такие сравнительно крупные частицы могут быть выброшены в космос? Применив к KIC 12557548 b теорию термического ветра, Б.Кролл с коллегами нашел, что в настоящий момент масса планеты не превышает 0.02 масс Земли. По мере того, как масса планеты уменьшается, убегать в космос начинают все более и более крупные частицы. Заметим, что эти частицы не должны отрываться непосредственно от поверхности планеты. Скорее всего, они конденсируются уже на большой высоте, где истекающий с поверхности газ адиабатически охлаждается. Таким образом, количество пыли растет при приближении к полости Роша, а часть пыли может конденсироваться даже за пределами полости Роша планеты KIC 12557548 b.

Авторы статьи призывают провести наблюдения системы KIC 12557548 в инфракрасном диапазоне с большей длины волны. Такие наблюдения позволят более точно оценить размер частиц в пылевой коме испаряющейся планеты и в ее хвосте. Возможно, это будет сделано с помощью космического ИК-телескопа им. Спитцера.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1403.1879v1.pdf

<- назад в: Новости

Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Диссипация

(от лат. dissipatio - рассеяние) Вообще, диссипацией называется процесс рассеивания чего-либо, например, энергии. В астрофизике диссипацией именуется явление улетучивания газов из атмосфер космических объектов... [далее]

Сообщество | Форум

Rambler's Top100