< Марсоход Curiosity изучает активные линейные дюны на Марсе

EPIC 210894022 b: горячая суперземля у древней звезды с низкой металличностью

Открытие транзитной суперземли у древней звезды толстого диска говорит о том, что железокаменные планеты начали образовываться в Галактике более 10 млрд. лет назад.

---

Владислава Ананьева

В рамках расширенной миссии K2 космический телескоп им. Кеплера на протяжении ~80 суток наблюдает площадки на небесной сфере, расположенные вдоль эклиптики. На каждой площадке телескоп снимает фотометрию 10-15 тыс. выбранных звезд, автоматические алгоритмы ищут в полученных кривых блеска транзитные сигналы возможных планет. Поскольку звезды, наблюдаемые миссией K2, как правило, на 2-3 звездные величины ярче звезд на Поле Кеплера, становится возможным подтверждение планетной природы транзитных кандидатов и измерение их массы методом измерения лучевых скоростей.

28 апреля 2017 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию транзитной горячей суперземли EPIC 210894022 b. Звезда EPIC 210894022 находится на 4-й наблюдательной площадке, которая мониторилась «Кеплером» с 7 февраля по 23 апреля 2015 года. Интересно, что сначала транзитный кандидат был признан ложнопозитивом, но измерение лучевых скоростей родительской звезды продемонстрировало ее колебания с нужным периодом и фазой, соответствующими транзитному кандидату. Авторы статьи отмечают, что это далеко не первый случай, когда автоматические алгоритмы обработки данных приписывают статус ложнопозитива реальным планетам. Сами они оценивают вероятность ложного открытия этой планеты в 2·10^-7.

Итак, EPIC 210894022 – солнцеподобная звезда спектрального класса G3. Ее масса оценивается в 0.88 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 1.3 ± 0.1 солнечных радиусов, светимость в 1.9 ± 0.4 раза превышает солнечную. Звезда недавно сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант, ее возраст достигает 10.77 ± 1.45 млрд. лет. EPIC 210894022 отличается резко пониженным содержанием тяжелых элементов: железа в ее составе в 3.4 раза меньше, чем в составе Солнца, при этом недостаток кальция и магния не такой существенный. Звезда проецируется на рассеянное скопление Гиады, но находится примерно в 4 раза дальше его – на расстоянии 210 ± 20 пк.

Звезда прошла стандартную процедуру валидации, кроме того, было получено 18 замеров ее лучевой скорости (6 на спектрографе FIES и 12 – на спектрографе HARPS-N). Это позволило определить массу транзитной планеты и оценить ее химический состав.

Масса EPIC 210894022 b оказалась равной 8.6 ± 3.9 масс Земли, что при радиусе планеты в 1.9 ± 0.2 радиусов Земли приводит к средней плотности 6.6 ^+4.5/_-3.2 г/куб.см. Суперземля вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.062 ± 0.009 а.е. (~9.6 звездных радиусов) и делает один оборот за 5.35117 ± 0.00055 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается авторами открытия в 1309 ± 71К (в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону).

Лучевая скорость звезды демонстрирует дополнительный линейный дрейф в 0.22 ± 0.08 м/с за сутки, что говорит о наличии в этой системе еще одного небесного тела на широкой орбите (с периодом, превышающим 120 суток). Авторы предполагают, что его масса может достигать 20-50 масс Земли.

Высокая пространственная скорость звезды EPIC 210894022 (~145 км/с) и низкое содержание тяжелых элементов в ее составе согласуются с ее древним возрастом. С вероятностью 96.2% она является частью толстого диска, и с вероятностью 3.8% – звездой гало.

Открытие планеты у звезды EPIC 210894022, как и обнаружение планеты Kepler-10 b и планетной системы у звезды Kepler-444, чей возраст оценивается в ~11 млрд. лет, свидетельствует о том, что образование каменистых планет происходило в Галактике уже на самых ранних этапах ее эволюции.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1704.08284.pdf

 

---