< ЕКА и НАСА создадут миссию по доставке марсианских пород на Землю

K2-55 b: необычно плотный горячий нептун

При радиусе ~4.43 радиуса Земли масса планеты K2-55 b оказалась равной 44.0 ± 5.3 масс Земли, что приводит к средней плотности ~2.8 г/кубсм. Это говорит о малой доле водорода и гелия в составе этой планеты – не более 12%. K2-55 b оказывается плотнее других планет того же размера.

---

Владислава Ананьева

После выхода из строя в мае 2013 года второго маховика системы ориентации космический телескоп им. Кеплера приступил к мониторингу площадок вдоль эклиптики в рамках расширенной миссии K2. У расширенной миссии в сравнении с основной есть как достоинства, так и недостатки. С одной стороны, каждая наблюдательная площадка теперь мониторится не более 80 суток, что позволяет обнаруживать только сравнительно короткопериодические транзитные кандидаты. С другой стороны, для наблюдений выбираются сравнительно яркие звезды, чьи лучевые скорости можно измерять с приемлемой точностью, а значит, массы их планет оказываются доступными для измерения методом лучевых скоростей (большинство звезд, наблюдаемых в рамках основной миссии, для этого слишком тусклы). При этом 41% целевых звезд миссии K2 представляют собой красные и оранжевые карлики (звезды главной последовательности спектральных классов K и M).

16 апреля 2018 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья Кортни Дрессинг с коллегами, посвященная измерению массы транзитного горячего нептуна K2-55 b. 

Звезда K2-55 (EPIC 205924614) – оранжевый карлик спектрального класса K7 V. Она наблюдалась «Кеплером» в рамках 3-й кампании, прошедшей с 14 ноября 2014 года по 3 февраля 2015 года. В 2016 году транзитный кандидат прошел процедуру валидации (статистического подтверждения), причем независимо сразу несколькими научными коллективами. Умеренная яркость родительской звезды (+13.55 в видимых лучах и +10.47 в полосе Ks) давала надежду на измерение массы планеты методом лучевых скоростей. Это и было проделано с помощью спектрографа HIRES. С 12 августа по 25 декабря 2016 года Дрессинг с коллегами получила 12 замеров лучевой скорости K2-55 с погрешностью единичного замера в 1.8-3.2 м/с. Кроме того, исследователи провели дополнительные наблюдения транзита K2-55 b с помощью «Спитцера».

Масса планеты K2-55 b оказалась неожиданно большой – 44.0 ± 5.3 масс Земли! При радиусе планеты в 4.43 ^+0.29/-_0.32 радиуса Земли это приводит к средней плотности 2.8 ^+0.7/_-0.6 г/куб.см, довольно высокой для нептуна. В двухслойной модели планеты, включающей железокаменное ядро и оболочку из водорода и гелия, массовая доля оболочки составила всего 12 ± 3%. Скорее всего, она еще существенно ниже из-за наличия в составе планеты водяного льда. 

По своей массе K2-55 b попадает в «пустыню субсатурнов», по средней плотности она является тяжелым нептуном. Возможно, высокая доля тяжелых элементов в составе этой планеты связана с высокой металличностью родительской звезды ([Fe/H] = 0.376).

---