< В США с мыса Канаверал стартовала Ракета Atlas V с зондом OSIRIS-Rex

Плотный и рыхлый: горячие юпитеры WASP-86 b и WASP-102 b

Массы планет близки, а средние плотности различаются более чем в десять раз.

---

Владислава Ананьева

Среди всех многочисленных типов внесолнечных планет транзитные горячие юпитеры менее всего требовательны к размерам телескопов, сложности аппаратуры и вложенным средствам. Их обнаруживают автоматическими телескопами с апертурой всего 10-20 см, для подтверждения их планетной природы достаточно спектрографов умеренной точности. 

В настоящее время действует несколько наземных транзитных обзоров, поставивших открытие горячих юпитеров на поток – это, прежде всего, самый успешный наземный транзитный обзор SuperWASP, потом HATNet и HATSouch, KELT и другие. Количество горячих юпитеров, открытых наземными транзитными обзорами, уже превысило 250 и продолжает расти.

Интересно, что горячие юпитеры не являются однородной группой объектов. Даже имея примерно одинаковую массу и одинаковую степень нагрева, они могут значительно различаться средней плотностью и химическим составом. Некоторые из горячих юпитеров сильно «раздуты» мощным излучением близкой звезды, другие, напротив, необыкновенно плотны и включают в себя массивное ядро из тяжелых элементов.

16 августа 2016 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию двух транзитных горячих юпитеров – необыкновенно плотного WASP-86 b и «воздушного» WASP-102 b. Свойства обоих небесных тел в очередной раз наглядно демонстрируют богатое разнообразие планетных систем.

Обзор SuperWASP ведет поиск внесолнечных планет транзитным методом – регулярно и с высокой точностью измеряя блеск сотен тысяч звезд. Фотометрические замеры проводятся восемью широкоугольными автоматическими телескопами с апертурой 20 см. Поле зрения каждого телескопа – 17.8х17.8 градусов, разрешение – 13.7 угловых секунд на пиксель. Каждый обнаруженный транзитный кандидат проходит стандартную процедуру валидации для исключения астрофизических явлений, имеющих не планетную природу, но способных имитировать транзитный сигнал. Массу кандидатов, прошедших валидацию, определяют методом измерения лучевых скоростей родительских звезд с помощью спектрографов SOPHIE, установленного на 1.93-метровом телескопе Обсерватории Верхнего Прованса, и CORALIE, установленного на 1.2-метровом Шведском телескопе им. Эйлера в Ла Силья, Чили. К настоящему времени обзором SuperWASP открыто около 160 планет.

Итак, WASP-86 – звезда главной последовательности спектрального класса F7 V. Ее масса оценивается в 1.24 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 1.29 ± 0.014 солнечных радиусов, светимость примерно в 2.4 раза превышает солнечную. Возраст звезды оценивается в 1.2 ± 0.8 млрд. лет.

Масса планеты WASP-86 b типична для горячих юпитеров – 0.821 ± 0.056 масс Юпитера, однако радиус составляет всего 0.632 ± 0.014 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 4.31 ^+0.41/_-0.35 г/куб.см. Это самая компактная и плотная планета в диапазоне масс 0.5-2.0 масс Юпитера. Доля массы ядра из тяжелых элементов в ее составе превышает 80% – 210 масс Земли из ~260 масс Земли. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.0617 ± 0.0005 а.е. и делает один оборот за 5.031555 ± 0.000002 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается авторами открытия в 1415 ± 22К.

WASP-102 – звезда спектрального класса G0, уже завершающая свое пребывание на главной последовательности. Ее масса составляет 1.167 ± 0.035 солнечных масс, радиус достигает 1.33 ± 0.013 солнечных радиусов, светимость примерно вдвое превосходит светимость Солнца. Возраст звезды оценивается в 5 ± 2 млрд. лет.

В отличие от WASP-86 b планета WASP-102 b рыхла и воздушна. При массе 0.624 ± 0.045 масс Юпитера ее радиус достигает 1.26 ± 0.016 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.414 ± 0.032 г/куб.см. Гигант вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.0401 ± 0.0004 а.е., ее орбитальный период равен 2.709813 ± 0.000005 земных суток. Эффективная температура планеты достигает 1705 ± 32К.

---