Владислава Ананьева

Пока (до измерения массы новых планет методом лучевых скоростей или с помощью тайминга транзитов) они осторожно называются «планетными кандидатами». Однако тщательное изучение причин, способных имитировать транзитный сигнал (например, наличие близкой затменно-переменной звезды фона), приводит к выводу о крайне малой вероятности ложного открытия. 

Косвенные свидетельства наличия в системе GJ 436 дополнительных планет были известны уже давно. Так, орбита планеты GJ 436 b имеет заметный эксцентриситет (~0.15), притом, что характерное время ее скругления приливными силами составляет ~30 миллионов лет, а возраст системы оценивается в 6 млрд. лет. Что-то возмущает ее орбиту – но что? В 2008 году было объявлено об открытии планеты GJ 436 c с массой порядка 5 масс Земли на 5.2-дневной орбите, однако оно не подтвердилось. Лучевая скорость звезды демонстрирует дополнительные небольшие колебания, в принципе, совместимые с наличием небольшой планеты, находящейся с GJ 436 b в орбитальном резонансе 2:1. Однако фотометрические наблюдения, полученные в рамках миссии EPOXI, исключали наличие транзитных планет радиусом больше 2 радиусов Земли на внешних по отношению к GJ 436 b орбитах, и больше 1.5 радиусов Земли – на внутренних. В 2010 фотометрические наблюдения с помощью космического ИК-телескопа им. Спитцера на волне 8 мкм позволили заподозрить наличие планеты с радиусом около 0.75 радиусов Земли на 2.1076-суточной орбите – однако в предсказанное время на волне 4.5 мкм никакого транзита обнаружено не было. Некий сигнал, напоминающий транзитный, был обнаружен и EPOXI, но его сочли шумом.

Наконец, на протяжении 2010 и 2011 годов звезду GJ 436 регулярно наблюдал космический телескоп им. Спитцера. Было проведено несколько серий наблюдений (28 января и 29 июня 2010 года, 24 января, 1 февраля и 30 июля 2011 года) на волнах 3.6 и 4.5 мкм. В результате было обнаружено два надежных транзитных кандидата UCF-1.01 и UCF-1.02, соответствующих планетам с радиусом 0.66 ± 0.04 и 0.65 ± 0.06 радиусов Земли. Орбитальный период первого кандидата составляет 1.365862 земных суток, орбитальный период второго пока неизвестен (наблюдалось всего два транзита). Если плотность кандидатов совпадает со средней плотностью Земли (5.515 г/куб.см), массы планет оказываются близки к 0.28 масс Земли (или 2.6 масс Марса).

Авторы открытия оценили большую полуось орбиты внутренней планеты в 0.0185 а.е. (2.8 млн.км), а эффективную температуру – в 860К, и показали, что планета должна быстро потерять как водородно-гелиевую, так и углекислотную атмосферу, т.е. быть горячим аналогом Меркурия. Возможно, UCF-1.01 обладает тонкой атмосферой из оксида серы, подобно Ио, спутнику Юпитера (при условии продолжающейся вулканической активности). Впрочем, физические параметры новых планет (как и их планетную природу) еще предстоит уточнить с помощью будущих наблюдений.

Напомню, что звезда GJ 436 – сравнительно близкий (10.2 пк) красный карлик спектрального класса M2.5 V. Его масса оценивается в 0.45 солнечных масс, радиус – в 0.46 солнечных радиусов, светимость близка к 3.5% от светимости Солнца. В 2004 году методом измерения лучевых скоростей рядом с этой звездой был открыт очень теплый нептун GJ 436 b, у которого в 2007 году были обнаружены транзиты (собственно, планета GJ 436 b оказалась первым транзитным нептуном, известным людям). Масса GJ 436 b оценивается в 23.4 масс Земли, радиус – в 4 радиуса Земли, средняя плотность равна 1.69 ^+0.14/_-0.12 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.0289 а.е. (~4.34 млн. км) и делает один оборот за 2.6439 земных суток. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1207.4245v1.pdf