< Морозные ночи делают марсианскую пыль пушистой

Две небольшие транзитные планеты у близкой звезды HD 3167

Радиусы планет составляют 1.6 и 2.9 радиусов Земли, их орбитальные периоды – 0.96 и 29.85 земных суток.

---

Владислава Ананьева

Космический телескоп им. Кеплера в рамках основной миссии обнаружил несколько тысяч транзитных экзопланет, но подавляющее большинство из них вращается вокруг тусклых звезд. Транзитные планеты у близких и ярких (ярче +9 звездной величины) звезд можно буквально пересчитать по пальцам. Между тем именно яркость родительских звезд позволяет более-менее точно измерить массу планет методом лучевых скоростей и изучить свойства их атмосфер методами трансмиссионной спектроскопии.

Для поиска транзитных планет у ярких звезд на всей небесной сфере в 2017 году будет запущен космический телескоп TESS. Однако первые научные результаты от TESS ожидаются не раньше начала 2018 года. До этого момента лишь один инструмент, находящийся за пределами земной атмосферы, сможет обнаруживать небольшие транзитные экзопланеты у солнцеподобных звезд – космический телескоп им. Кеплера, продолжающий научные наблюдения в рамках расширенной миссии K2. 

18 июля 2016 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию двух небольших транзитных планет у сравнительно близкой и яркой звезды HD 3167. Звезда попала на 8-ю наблюдательную площадку «Кеплера» и мониторилась с 3 января по 23 марта 2016 года. После обнаружения двух транзитных кандидатов звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитный сигнал). Вероятность планетной природы обоих кандидатов превышает 99.9%.

HD 3167 (HIP 2736) – звезда главной последовательности спектрального класса G9 V. Ее масса оценивается в 0.88 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.83 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость составляет примерно половину солнечной. Звезда медленно вращается и отличается низкой хромосферной активностью, что говорит о ее зрелом возрасте. Система удалена от нас на 45.8 ± 2.2 пк.

Кривая блеска HD 3167 демонстрирует два транзитных сигнала с периодами 0.96 и 29.85 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами ~1.6 и ~2.9 радиусов Земли, соответственно. 

Внутренняя планета HD 3167 b – горячая суперземля, делающая один оборот всего за 23 часа 2 минуты. Она удалена от своей звезды на расстояние ~4.25 звездных радиусов и нагрета до 1560 ± 130К. Ее радиус составляет 1.595 ± 0.084 радиусов Земли. Скорее всего, это железокаменная планета, лишенная водородно-гелиевой оболочки (вероятно, что и других летучих).

Внешняя планета HD 3167 c больше – ее радиус оценивается в 2.9 ± 0.2 радиуса Земли. Мини-нептун вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии ~38.7 звездных радиусов, его орбитальный период – 29.845 ± 0.001 земных суток. Планета достаточно прохладна – ее эффективная температура оценивается авторами статьи в 500 ± 40К. 

Авторы открытия обошлись статистическим подтверждением обеих планет и не измеряли их массу, однако сделать это вполне реально. Если внутренняя планета является железокаменной (а это весьма вероятно), то она должна наводить на свою звезду колебания с полуамплитудой около 3 м/с, доступные для измерения самыми точными современными спектрографами, такими как HARPS, HIRES или HARPS-N. Состав внешней планеты менее определен – она может быть как суперземлей, так и океанидой или мини-нептуном, ее масса может лежать в интервале 5-15 масс Земли, а полуамплитуда колебаний лучевой скорости, наводимых на звезду, составлять 1-3 м/с. При этом точное знание орбитального периода обеих планет поможет вытащить слабый RV-сигнал из-под шумов. Кроме того, мониторинг лучевой скорости HD 3167 позволит обнаружить и другие, не транзитные планеты в этой системе, которые там наверняка есть.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1607.05248.pdf

---