< Вращение внутреннего ядра Земли оказалось неравномерным

Три планеты у оранжевого гиганта HD 33142

Как оказалось, вокруг оранжевого гиганта HD 33142 вращается не одна, а по меньшей мере три планеты.

---

Владислава Ананьева

Метод лучевых скоростей основан на регистрации колебаний лучевой скорости родительской звезды. В случае наличия у звезды нескольких планет рисунок колебаний может быть весьма сложным, поэтому чтобы аккуратно его «расплести» и выявить индивидуальные колебания, вызванные каждой отдельной планетой, необходимы долгие и плотные ряды наблюдений. Особенно сложной является ситуация, когда две планеты близки к орбитальному резонансу 2:1, в этом случае колебания, вызванные двумя планетами на круговых орбитах, трудно отличить от колебания, вызванного одной планетой на эксцентричной орбите.

Похожая история произошла с планетной системой у оранжевого гиганта HD 33142. В 2011 году рядом с этой звездой методом лучевых скоростей обнаружили нечто, что выглядело планетой гигантом с орбитальным периодом ~327 суток и эксцентриситетом ~0.22. Через несколько лет другой группе исследователей удалось показать, что вокруг HD 33142 вращаются две планеты – вторая с периодом ~810 суток. Наконец, 9 июня 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию третьей, самой внутренней планеты. 

Теперь система HD 33142 выглядит так.

Будучи на главной последовательности, родительская звезда HD 33142 имела спектральный класс F0-F2, но к настоящему моменту она уже заметно проэволюционировала и является оранжевым гигантом спектрального класса K0 III, массой 1.52 ± 0.03 солнечных масс, радиусом 4.17 ± 0.07 солнечных радиусов и светимостью ~10 солнечных. 

Проективная масса внутренней планеты HD 33142 d составляет 0.20 ± 0.03 масс Юпитера – перед нами легкий газовый гигант. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.452 ± 0.003 а.е. и плохо определенным эксцентриситетом 0.19 ± 0.14, и делает один оборот за 89.9 ± 0.1 суток.

Вторая планета (и первая, которая была открыта в этой системе) HD 33142 b имеет проективную массу 1.26 ± 0.05 масс Юпитера и орбитальный период 330.0 ± 0.4 суток. Эксцентриситет ее орбиты заметно «уменьшился» с эпохи открытия и оценивается теперь в 0.05 ± 0.03. При средней удаленности от звезды в 1.074 ± 0.007 а.е. ее температурный режим близок к температурному режиму Меркурия.

Наконец, орбитальный период третьей планеты HD 33142 c составляет 810.2 ± 4.2 суток. Проективная масса этого гиганта оценивается в 0.89 ± 0.06 масс Юпитера, большая полуось орбиты достигает 1.955 ± 0.016 а.е., эксцентриситет – 0.08 ± 0.06. Температурный режим HD 33142 c является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.

Авторы изучили динамическую устойчивость этой системы и нашли, что система сохраняет устойчивость на протяжении 100 млн. лет лишь при эксцентриситете внутренней планеты в диапазоне от 0.06 до 0.13. Эксцентриситеты орбит двух внешних гигантов при этом должны попадать в диапазон 0.03-0.06 и 0.02-0.05, соответственно. При больших значениях эксцентриситета динамическая неустойчивость может наступить уже через 8.5 тыс. лет. 

В своем текущем виде система просуществует сравнительно недолго. HD 33142 быстро эволюционирует в сторону превращения в красный сверхгигант. Уже через 150 млн. лет она поглотит обе внутренние планеты d и b. Однако ожидается, что внешняя планета c переживет стадию красного сверхгиганта и будет вращаться вокруг своей родительской звезды и тогда, когда та станет углеродно-кислородным белым карликом. 

Источник: https://arxiv.org/pdf/2206.03899.pdf

---