< Curiosity сфотографировал сияющие облака на Марсе

Открыты три суперземли у двух близких красных карликов

Методом лучевых скоростей открыты три планеты с проективными массами 2.5, 3.8 и 1.7 масс Земли, вращающиеся по круговым орбитам вокруг красных карликов G 264-12 и GJ 393, удаленных от нас на 16 и 7 пк. Эффективные температуры планет умеренные – от 387 до 587 К.

---

Владислава Ананьева

Наблюдения последних лет показали широчайшую распространенность небольших планет у звезд красных карликов. По данным «Кеплера» на каждый красный карлик в среднем приходится 2.5 ± 0.2 планет с радиусами от 1 до 4 радиусов Земли и орбитальными периодами короче 200 суток. В одной из недавних работ приводятся оценки распространенности планет с периодами от 0.5 до 10 суток, приходящихся на одну звезду спектральных классов M3 V, M4 V и M5 V – ~0.86, ~1.36 и ~3.07 планет, соответственно. Эти оценки делают близкие и сравнительно яркие красные карлики очень привлекательной целью в поисках рядом с ними небольших планет. 

Поскольку большинство планет не проходят по дискам своих звезд, они не доступны транзитному методу, но могут быть открыты методом лучевых скоростей. Легкие планеты вызывают у своих звезд колебания лучевой скорости малой амплитуды (единицы метров в секунду), поэтому для обнаружения таких планет нужны спектрографы высочайшей точности. Этого мало – важно учитывать и собственную активность звезд, которая также может вызывать колебания лучевой скорости. Все это делает поиск легких планет очень непростым и трудоемким делом. 

31 мая 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию трех суперземель у двух близких красных карликов G 264-12 и GJ 393. Планеты были обнаружены методом лучевых скоростей с помощью спектрографов CARMENES, HARPS и HIRES. Всего было получено 305 замеров лучевой скорости G 264-12 и 408 – GJ 393. Большое количество измерений позволило выявить слабые колебания, чья амплитуда оказалась сравнима с погрешностью единичного измерения. 

G 264-12 (NLTT 52122) – красный карлик спектрального класса M4 V, удаленный от нас на 15.986 ± 0.01 пк. Его масса оценивается в 0.297 ± 0.024 солнечных масс, радиус – в 0.305 ± 0.011 солнечных радиусов, светимость примерно в 94 раза меньше светимости Солнца. Очень медленное вращение и отсутствие заметного рентгеновского излучения говорят о зрелом возрасте в несколько миллиардов лет. 

Лучевая скорость G 264-12 демонстрирует три колебания с периодами 2.305, 8.052 и 92.7 суток. Последний период коррелирует с рядом индикаторов звездной активности и обусловлен вращением звезды вокруг своей оси. Два остальных остаются когерентными на протяжении больших отрезков времени и не сопровождаются никакими признаками звездной активности. Авторы пришли к выводу, что они вызваны двумя планетами G 264-12 b и G 264-12 c. 

Проективная (минимальная, m sin i) масса планеты G 264-12 b оценивается в 2.5 ± 0.3 масс Земли. Суперземля вращается вокруг соей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.0228 ± 0.0006 а.е., ее эффективная температура достигает 587 ± 16 К. 

G 264-12 c тяжелее – ее проективная масса составляет 3.75 ± 0.48 масс Земли. Планета вращается на расстоянии 0.0525 ± 0.0014 а.е., ее эффективная температура 387 ± 11 К (температурный режим является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры). 

GJ 393 (Ross 446, HIP 51317) – красный карлик спектрального класса M2 V, удаленный от нас на 7.038 ± 0.003 пк. Его масса и радиус оцениваются в 0.426 солнечных масс и радиусов, соответственно, светимость в 37 раз меньше солнечной. Звезда является слабым источником рентгеновского излучения и демонстрирует некоторые другие признаки молодости, однако точно ее возраст не определен.

Минимальная масса GJ 393 b составляет 1.71 ± 0.24 масс Земли. Она вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.054 ± 0.0007 а.е. и делает один оборот за 7.0268 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 485 ± 11 К.

Авторы поискали возможные транзиты всех трех планет в кривых блеска родительских звезд, полученных TESS, но ничего не нашли. 

Скорее всего, планеты G 264-12 b и GJ 393 b являются железокаменными – массивными и горячими аналогами Венеры. G 264-12 c также может быть железокаменной, а может содержать заметную долю летучих веществ, например, воды. Однако если наклонение орбит окажется малым (системы наблюдаются плашмя), истинные массы планет могут значительно превышать минимальные, и новые планеты окажутся мини-нептунами или даже нептунами.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2105.13785.pdf

---