< Удивительные дюны на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко

Три планеты-гиганта на широких орбитах

Методом измерения лучевых скоростей обнаружены три планеты-гиганта с орбитальными периодами от 1.7 до 3.7 земных лет.

---

Владислава Ананьева

Метод измерения лучевых скоростей родительских звезд долгое время был ведущим и наиболее эффективным методом поиска экзопланет – до тех пор, пока его не потеснил на второе место транзитный метод. При этом долговременные программы наблюдений, измеряющие лучевые скорости звезд на протяжении десяти лет и более, позволяют обнаруживать планеты, практически недоступные транзитному методу – с орбитальными периодами в несколько лет.

В октябре 2006 года на спектрографе SOPHIE, установленном на 1.93-метровом телескопе обсерватории Верхнего Прованса, стартовала обширная программа поиска экзопланет. Ранее на этом же телескопе был установлен менее точный спектрограф ELODIE. Общее время наблюдений достигло 22 лет. 22 февраля 2017 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию трех планет-гигантов HD 17674 b, HD 42012 b и HD 29021 b в рамках этой программы.

HD 17674 (HIP 13291) – солнцеподобная звезда спектрального класса G0 V, удаленная от нас на 44.5 ± 0.8 пк. Ее масса оценивается в 0.98 ± 0.1 солнечных масс, радиус – в 1.18 ± 0.1 солнечных радиусов, возраст достигает 8.4 ± 0.6 млрд. лет. Звезда отличается пониженным содержанием тяжелых элементов – их в полтора раза меньше, чем в составе Солнца. Период наблюдений HD 17674 составил 18.37 лет, всего было получен 101 замер лучевой скорости этой звезды.

Минимальная масса (параметр m sim i) планеты HD 17674 b оценивается в 0.87 ± 0.07 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет не превышает 0.13) на среднем расстоянии 1.42 ± 0.05 а.е. и делает один оборот за 623.8 ± 1.6 земных суток. Температурный режим планеты является промежуточным между температурными режимами Земли и Марса. Если у этой планеты есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми.

HD 42012 (HIP 29242) – оранжевый карлик спектрального класса K0 V, удаленный от нас на 37.1 ± 1.2 пк. Его масса составляет 0.83 ± 0.08 солнечных масс, радиус – 0.82 ± 0.08 солнечных радиусов. Звезда находится на главной последовательности, так что ее возраст определен с большими погрешностями – 4.1 ± 3.6 млрд. лет. За 8.24 года наблюдений было получено 32 замера лучевой скорости этой звезды.

Минимальная масса планеты HD 42012 b оценивается в 1.6 ± 0.1 масс Юпитера. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет не превышает 0.2) на среднем расстоянии 1.67 ± 0.06 а.е. и завершает один оборот за 857.5 ± 6.3 земных суток. Температурный режим планеты соответствует Главному поясу астероидов.

Если эксцентриситет орбит обеих планет невелик, то третья планета HD 29021 b явно находится на резко эксцентричной орбите (e = 0.459 ± 0.008). Минимальная масса гиганта достигает 2.4 ± 0.2 масс Юпитера, орбитальный период – 1362.3 ± 4.6 земных суток. Большая полуось орбиты оценивается в 2.28 ± 0.08 а.е., из-за высокого эксцентриситета расстояние между планетой и звездой меняется от 1.23 а.е. в перицентре до 3.33 в апоцентре, а температурный режим меняется от температурного режима Марса почти до температурного режима Юпитера.

Родительская звезда HD 29021 (HIP 21571) удалена от нас на 30.6 ± 0.4 пк. Ее спектральный класс – G5 V, масса оценивается в 0.85 ± 0.08 солнечных масс, радиус – в 0.85 ± 0.09 солнечных радиусов. Тяжелых элементов в составе звезды в 1.7 раза меньше, чем в составе нашего дневного светила. За 4.41 года наблюдений было получено 66 замеров лучевой скорости HD 29021.

Авторы статьи проанализировали, возможно ли независимое обнаружение этих планет с помощью астрометрической миссии «Гайя». Такое обнаружение позволило бы определить наклонение их орбит и истинную массу. Как оказалось, надежно будет обнаружена только самая массивная и удаленная планета из представленных здесь – HD 29021 b. Однако данные «Гайи» можно будет использовать и для получения существенных ограничений на массы и наклонения остальных двух планет.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1702.06393.pdf

---