Kepler-20 – солнцеподобная звезда немного меньше, холоднее и старше Солнца. Ее масса оценивается в 0.95 ± 0.05 солнечных масс, радиус – в 0.964 ± 0.018 солнечных радиусов, светимость составляет ~0.76 солнечной. Возраст звезды достигает 7.6 ± 3.7 млрд. лет.

Самая внутренняя планета этой системы – суперземля Kepler-20 b массой 9.7 ± 1.4 масс Земли и радиусом 1.868 ^+0.066/_-0.034 радиусов Земли, что приводит к средней плотности 8.2 ± 1.5 г/куб.см. Тем самым планета Kepler-20 b оказывается одной из самых крупных и массивных планет земного типа, известных на данный момент. Она вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет 0.03 ^+0.09/_-0.03) на среднем расстоянии 0.0463 ^+0.0009/_-0.0015 а.е. (~10.3 звездных радиусов) и делает один оборот за 3.369115 ± 0.000001 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 1105 ± 37К.

Вторая планета – землеразмерная Kepler-20 e с орбитальным периодом 6.09852 ± 0.00001 земных суток, вращающаяся на расстоянии 0.064 ± 0.002 а.е. (~14.3 звездных радиусов). Радиус планеты – всего 0.865 ± 0.028 радиусов Земли, масса планеты неизвестна (но тоже явно меньше массы Земли). Планета слишком мала, чтобы обеспечить заметное влияние на лучевую скорость своей звезды, так что эксцентриситет ее орбиты также остается неизвестным.

Третья планета – океанида или мини-нептун Kepler-20 c массой 12.7 ± 2.2 масс Земли и радиусом 3.05 ± 0.06 радиусов Земли, что приводит к средней плотности 2.5 ± 0.5 г/куб.см. Kepler-20 c вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.095 ± 0.003 а.е. (~21.2 звездных радиусов) и эксцентриситетом 0.16 ^+0.01/_-0.09, и делает один оборот за 10.85409 земных суток. Планет с такой плотностью в Солнечной системе нет и пока не очень ясно, что они из себя представляют. Эффективная температура планеты оценивается в 772 ± 26К.

Четвертая планета – землеразмерная Kepler-20 f, также слишком маленькая для того, чтобы ее массу можно было бы измерить методом лучевых скоростей. Ее орбитальный период – 19.5776 ± 0.0001 земных суток, радиус – 1.00 ^+0.05/_-0.09 радиусов Земли, большая полуось орбиты – 0.1396 ± 0.0036 а.е. (~31 звездный радиус), эксцентриситет орбиты неизвестен, но вряд ли велик.

Пятая планета Kepler-20 g оказывается не транзитной, т.е. нам известна только ее минимальная масса, составляющая 20.0 ^+3.1/_-3.6 масс Земли. Впрочем, можно почти с уверенностью сказать, что наклонение орбиты этой планеты мало отличается от 90°, а истинная масса – от минимальной. Этот нептун вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.2055 ± 0.0022 а.е. и эксцентриситетом 0.15 ^+0.01/_-0.10, и делает один оборот за 34.94 ± 0.04 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается авторами открытия в 524 ± 12К.

Наконец, самая внешняя, шестая планета Kepler-20 d волею случая тоже оказывается транзитной. Ее масса составляет 10.0 ^+4.0/_-3.7 масс Земли, радиус – 2.744 ^+0.073/_-0.055 радиусов Земли, что приводит к средней плотности 2.7 ± 1.1 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.35 ± 0.01 а.е. (~78 звездных радиусов) и делает один оборот за 77.6113 ± 0.0001 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 401 ± 13К, т.е. ее температурный режим примерно соответствует температурному режиму Меркурия.

Авторы исследования проанализировали динамическую устойчивость 6-планетной системы как аналитически, так и численно. Массы планет e и f при этом были приняты равными 0.65 и 1 масс Земли. Система остается устойчивой, если эксцентриситет орбиты планеты c не превышает 0.17, планеты g – 0,16, планеты d – 0.28 – притом, что эксцентриситеты орбит других планет в начальный момент времени нулевые. Если варьировать эксцентриситеты орбит сразу нескольких планет, то устойчивость достигается при эксцентриситетах орбит, не превышающих 0.1. В целом можно сказать, что система Kepler-20 является динамически холодной – орбиты ее планет компланарны и мало отличаются от круговых.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1608.06836v1.pdf