< СРГ/eROSITA: есть рентгеновская карта всего неба!

В системе Kepler-160 открыта третья транзитная планета

Радиус новой планеты оценивается в 1.9 радиусов Земли, она находится в обитаемой зоне.

---

Владислава Ананьева

Планетные системы часто проявляются перед нами постепенно, как новые земли перед путешественником. Сначала из тумана проступают очертания гор, потом картина становится яснее, обретая все больше подробностей. Чаще всего у звезды открывают сначала одну планету, затем другую, третью, и так далее, причем нередко – совсем разными методами.

Планетная система Kepler-160 (KOI-456) была представлена в 2011 году, в 2014 году она прошла процедуру валидации (статистического подтверждения). Система включала в себя солнцеподобную звезду и две планеты с орбитальными периодами 4.3 и 13.7 земных суток, внутренняя из которых является суперземлей, а вторая – нептуном. Точные размеры планет зависят от принятого радиуса звезды, а поскольку разные авторы давали ему разные оценки, то и размеры планет в разных работах заметно различались.

4 июня 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная новым открытиям в системе Kepler-160. Авторы определили расстояние до звезды благодаря параллаксу, измеренному «Гайей», что позволило им надежно оценить как ее радиус – 1.118 ^+0.015/_-0.045 радиусов Солнца, так и светимость – 1.01 ± 0.05 светимостей Солнца. Возраст Kepler-160 достигает 8.9 ^+4.2/_-1.7 млрд. лет, звезда уже начинает сходить с главной последовательности. 

С учетом уточненного значения звездного радиуса радиусы внутренних планет оцениваются теперь в 1.715 ^+0.06/_-0.05 и 3.76 ^+0.23/_-0.09 радиусов Земли.

Применив к фотометрии «Кеплера» новый усовершенствованный алгоритм, авторы обнаружили в этой системе третью транзитную планету KOI-456.04 с орбитальным периодом 378.42 ± 0.03 суток и радиусом 1.91 ^+0.17/_-0.14 радиусов Земли. Всего было зафиксировано три транзитных события. Новая планета вращается вокруг своей звезды на среднем расстоянии 1.09 ^+0.04/_-0.07 а.е., уровень инсоляции составляет 0.93 ^+0.18/_-0.12 от земного. Заманчиво было бы счесть эту планету потенциально обитаемой, но, скорее всего, она содержит заметную долю летучих элементов и является мини-нептуном. 

Прямо измерить массу планеты KOI-456.04 в настоящее время невозможно. В зависимости от химического состава ее масса может лежать в интервале 3.5-13.5 масс Земли, а амплитуда колебаний лучевой скорости, наводимых на звезду, составлять от 0.3 до 1.2 м/с. С учетом тусклости родительской звезды с этой задачей мог бы справиться спектрограф нового поколения ESPRESSO, но, к сожалению, он находится в другом полушарии. 

Нептун Kepler-160 c демонстрирует заметные синусоидальные вариации времени наступления транзитов с полуамплитудой ~20 минут. Новая транзитная планета KOI-456.04 не может вызывать такие колебания, она для этого слишком долгопериодическая. Скорее всего, наблюдаемые вариации вызваны четвертой (не транзитной) планетой Kepler-160 d, которая находится с планетой c в орбитальном резонансе низкого порядка. Пока не ясно, какой именно резонанс их связывает – 1:2, 2:1, 2:3 или 9:4. В зависимости от типа резонанса масса планеты d может меняться от 1 до 100 масс Земли, а орбитальный период – от 7 до 50 суток. Чтобы выделить из всего веера решений верное, необходимо и дальше наблюдать транзиты планеты c. Также можно попытаться измерить массу планеты d методом лучевых скоростей. Авторы не без оснований полагают, что наклонение орбиты планеты d близко к наклонению орбит остальных планет, и она является «почти транзитной».

К сожалению, для наблюдений с помощью PLATO звезда Kepler-160 слишком тусклая, так что существующие неопределенности сохранятся надолго.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2006.02123.pdf

---