< Орбиты спутников Плутона рассказали ученым об их бурной "молодости"

«Воздушная» суперземля в 4-планетной системе Kepler-87

Группа немецких астрономов методом тайминга транзитов измерила массу транзитной планеты Kepler-87 c. Оказалось, что при радиусе ~6.1 радиусов Земли ее масса составляет всего 6.4 ± 0.8 масс Земли, что приводит к средней плотности 0.152 г/куб.см!

---

Владислава Ананьева

Небольшие транзитные планеты трудно обнаружить, и еще труднее подтвердить их планетную природу и измерить массу. В случае тусклых звезд (а таких на Поле Коплера большинство) метод измерения лучевых скоростей перестает работать. Палочкой-выручалочкой становится метод тайминга транзитов: измеряя и анализируя отклонения времени наступления транзитов, вызванных гравитационным влиянием друг на друга планет в многопланетных системах, можно оценить (а в ряде случаев и довольно точно измерить) массу взаимодействующих планет.

Именно это и было проделано группой немецких астрономов с планетами системы KOI-1574, получившей также имя Kepler-87. Они получили высококачественные спектры звезды Kepler-87 с помощью спектрографа HRS на телескопе им. Хобби-Эберли с целью уточнения ее свойств, и тщательно проанализировали ее кривую блеска, полученную «Кеплером». В результате они обнаружили явную антикорреляцию вариаций времени наступления транзитов обоих уже известных кандидатов, что явно указало на их физическую связь между собой и со звездой, и, кроме этого, нашли еще два транзитных кандидата меньших размеров.

Итак, звезда Kepler-87 – немолодая звезда спектрального класса G, которая совсем недавно сошла с главной последовательности и стала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. Ее масса оценивается в 1.1 ± 0.05 солнечных масс, радиус достигает 1.82 ± 0.04 солнечных радиусов, светимость близка к 3 солнечным. Возраст звезды оценивается в 7-8 млрд. лет.

Кривая блеска звезды демонстрирует два четких транзитных сигнала с периодами 114.73 и 192.4 земных суток и глубиной, соответствующей двум планетам-гигантам с радиусами 1.2 и 0.55 радиусов Юпитера.

Реальные времена наступления транзитов обеих планет заметно отклоняются от линейных эфемерид, рассчитанных в предположении, что планеты не взаимодействуют друг с другом. Амплитуда отклонений достигает получаса для внутренней планеты и почти половины суток – для внешней. Проанализировав полученные данные, авторы статьи определили массы обеих планет. Масса планеты Kepler-87 b оказалась равной 1.02 ± 0.03 масс Юпитера, что при радиусе ~1.2 радиусов Юпитера приводит к средней плотности 0.73 ± 0.03 г/куб.см, что немного превышает среднюю плотность Сатурна. Тут не было никаких неожиданностей. Зато масса планеты Kepler-87 c оказалась равной всего 6.4 ± 0.8 масс Земли! Планета, по своим размерам промежуточная между размерами Нептуна и Сатурна, по массе оказалась суперземлей. В результате ее средняя плотность составила всего 0.152 ± 0.02 г/куб.см! Температурный режим «воздушной планеты» близок к температурному режиму Меркурия (в предположении альбедо, равного 0.3), планета Kepler-87 b несколько горячее (ее эффективная температура оценивается в 478К).

---