< Китайский марсоход "Чжужун" преодолел более 410 м по поверхности планеты

Система TOI-1749: суперземля и два мини-нептуна в резонансе 2:1

TESS обнаружила планеты с радиусами 1.4, 2.1 и 2.5 радиусов Земли у красного карлика TOI-1749, удаленного от нас на ~100 пк.

---

Владислава Ананьева

По данным «Кеплера» нептуны и суперземли являются наиболее распространенными типами экзопланет. Очень часто мини-нептуны и суперземли входят в состав многопланетных систем. Изучение физической природы сразу нескольких планет, вращающихся вокруг одной и той же звезды, позволяет сделать выводы об эффективности фотоиспарения атмосфер таких планет, а измерение вариаций времени наступления транзитов помогает оценить их массы даже в случае, когда метод лучевых скоростей не работает. Особенно заметными вариации моментов наступления транзитов бывают в случае, когда планеты близки к орбитальным резонансам низкого порядка (т.е. если их орбитальные периоды относятся друг к другу как небольшие целые числа). 

13 июля 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию трех планет у красного карлика TOI-1749. Орбиты двух внешних планет близки к резонансу 2:1, что позволило наложить верхние пределы на их массы. 

TOI-1749 – красный карлик спектрального класса M0 V, удаленный от нас на 99.56 ± 0.12 пк. Его масса оценивается в 0.58 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.55 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость в 14.6 раза меньше солнечной. Звезда отличается пониженным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 1.8 раза меньше, чем в составе Солнца. Возраст звезды определен очень плохо, но, во всяком случае, он превышает 800 млн. лет. 

TESS наблюдала TOI-1749 на 12, 14-21 и 23-26 секторах. Сначала были обнаружены две внешние планеты c и d (как более крупные, они давали транзитные события большей глубины), затем, с накоплением данных, удалось выявить и маленькую внутреннюю планету b. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы). Вероятность не планетной природы планеты b оценивается в 0.2-0.4%, планет c и d – меньше, чем в 7·10^-5. 

Итак, орбитальные периоды планет в системе TOI-1749 составляют 2.3884 ± 0.0007, 4.493 ± 0.004 и 9.050 ± 0.005 суток, а их радиусы – 1.4 ± 0.2, 2.12 ± 0.12 и 2.52 ± 0.15 радиусов Земли, соответственно. Близость двух внешних планет к орбитальному резонансу 2:1 позволила наложить довольно строгие верхние пределы на их массы – 14 и 15 масс Земли, тогда как верхний предел на массу внутренней планеты гораздо мягче – 57 масс Земли. Орбиты всех трех планет близки к круговым. Эффективные температуры планет в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону составили 831 ± 18, 673 ± 15 и 533 ± 12 К, т.е. все они горячее Меркурия. 

Авторы оценили перспективы по точному измерению масс планет методом лучевых скоростей. При ожидаемых массах 3-4 масс Земли полуамплитуды колебаний лучевой скорости звезды составят 2-3 м/с. Из-за тусклости родительской звезды (+13.86 в видимых лучах) для измерения колебаний такой малой амплитуды нужны крупные телескопы с большой апертурой, например, 8.2-метровый Субару или один из 10-метровых телескопов обсерватории Gemini – для них такие измерения будут вполне по силам.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2107.05430.pdf

---