< Свежий аммиачный снег на Ариэле говорит о криовулканической активности

Система WASP-148: два гиганта в резонансе

Представлена двухпланетная система у солнцеподобной звезды, включающая в себя транзитный и не транзитный газовые гиганты в резонансе 4:1.

---

Владислава Ананьева

В многопланетных системах планеты взаимным притяжением возмущают орбитальное движение друг друга. В случае, когда одна или несколько планет являются транзитными, такие возмущения проявляются как периодические отклонения времени наступления транзитов от строгой периодичности. Особенно заметными эти отклонения бывают в случае, когда планеты близки к одному из орбитальных резонансов низкого порядка (другими словами, их орбитальные периоды относятся друг к другу, как небольшие целые числа). В отдельных случаях амплитуда вариаций времени наступления транзитов может достигать часов и даже суток, но обычно составляет несколько минут.

Большинство планет, у которых находили вариации времени наступления транзитов, открыты «Кеплером». Наземные транзитные обзоры, оптимизированные под поиск горячих юпитеров, как правило, горячие юпитеры и открывают, а большинство планет этого типа одиноки и не показывают сколь-нибудь заметных вариаций времени наступления транзитов. Но нет правил без исключений. 25 июня 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию двухпланетной системы WASP-148, включающей в себя два легких газовых гиганта в орбитальном резонансе 4:1, один из которых является транзитным, а второй нет. Транзитная планета демонстрирует заметные вариации времени наступления транзитов, которые могут достигать 50 минут.

Транзитный кандидат был обнаружен обзором SuperWASP-северный по наблюдениям, проведенным еще в 2008-2011 годах. Для подтверждения планетной природы транзитного кандидата и измерения его массы авторы в период с августа 2014 по июнь 2018 года получили 116 измерений лучевой скорости звезды WASP-148 на спектрографе SOPHIE, установленном на 1.93-метровом телескопе обсерватории Верхнего Прованса. Однако помимо колебаний лучевой скорости с периодом, равным периоду транзитного кандидата, в данных было обнаружено и другое колебание, не сопровождающееся никакими признаками звездной активности. Исследователи пришли к выводу, что вокруг звезды WASP-148 вращаются как минимум две планеты, одна из которых является транзитной, а вторая – не транзитной.

WASP-148 – солнцеподобная звезда, удаленная от нас на 248.1 ± 1.6 пк. Оцененная по спектру, ее масса составляет в 1.00 ± 0.08 солнечных масс, радиус – 1.03 ± 0.20 солнечных радиусов. Однако «Гайя» дает более точную оценку радиуса – 0.97 ± 0.04 солнечных радиусов, что согласуется со значением, полученным из анализа транзитной кривой – 0.92 ± 0.07 солнечных радиусов. Скорее всего, WASP-148 – звезда главной последовательности позднего G-класса, ее светимость примерно в полтора раза меньше светимости Солнца.

Масса внутренней планеты WASP-148 b оценивается в 0.291 ± 0.025 масс Юпитера, радиус – в 0.722 ± 0.055 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.96 ± 0.26 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.0845 ± 0.0022 а.е. (~19.8 звездных радиусов) и эксцентриситетом 0.22 ± 0.06, и делает один оборот за 8.8038 земных суток. Эффективная температура планеты достигает 940 ± 80К.

Проективная (минимальная) масса не транзитной планеты WASP-148 c оценивается в 0.40 ± 0.05 масс Юпитера. По расчетам динамической устойчивости системы взаимное наклонение орбит обеих планет не может превышать 35°, поэтому истинная масса планеты WASP-148 c не может превышать 0.6 масс Юпитера. Этот легкий газовый гигант вращается вокруг своей звезды по еще более эксцентричной орбите (эксцентриситет 0.36 ± 0.09) и делает один оборот за 34.516 ± 0.03 земных суток, его эффективная температура составляет 590 ± 50К. При небольших взаимных наклонениях орбит планет система устойчива.

Звезда WASP-148 достаточно яркая, чтобы ее смогла наблюдать TESS. TESS уже провела мониторинг этой звезды на 24, 25 и 26 секторах (с 16 апреля по 4 июля 2020 года). На момент написания статьи фотометрические данные еще не были получены, но авторы очень на них рассчитывают. TESS должна зафиксировать 9 транзитов планеты b, что позволит существенно уточнить динамические параметры системы. Также не исключено, что планета c тоже окажется транзитной, хотя бы краем. Кроме того, авторы надеются на открытие в этой системе небольших планет, транзиты которых замываются земной атмосферой, но могут быть обнаружены космическим телескопом. В ближайшем будущем мы еще наверняка услышим об этой интересной системе.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2004.14645.pdf

---