< SpaceX: человечество должно стать многопланетным биологическим видом

Четыре новых суперземли и экзонептун в солнечных окрестностях

17 августа в Архиве электронных препринтов появилась статья членов Женевской группы об открытии пяти маломассивных планет в ближайших окрестностях Солнца. Все планеты были открыты методом измерения лучевых скоростей родительских звезд.

---

 Владислава Ананьева

С началом работы спектрографов нового поколения, способных измерять лучевые скорости звезд с точностью ~ 1 м/сек и даже лучше, во внесолнечной планетологии открылась новая эра: стало возможным обнаруживать планеты, чья масса всего в несколько раз превосходит массу Земли (так называемые суперземли). Одним из таких спектрографов является спектрограф HARPS, установленный на 3.6-метровом телескопе на обсерватории Ла Силла (Чили). Значение этого инструмента трудно переоценить – достаточно сказать, что 2/3 планет массой ниже 18 масс Земли открыты именно с помощью HARPS.
В 2009 году Женевская группа начала новую программу поиска маломассивных планет в солнечных окрестностях. Для этого были выбраны 10 звезд, удовлетворяющих следующим требованиям:
- удаленность от Солнца не более 16 пк,
- спектральный класс поздний G или ранний K,
- низкая скорость вращения и низкая хромосферная активность,
- достаточная яркость.
Из указанных десяти звезд планетные системы были обнаружены у трех(!) Одна из планет уже была анонсирована ранее и теперь подтвердилась новыми наблюдениями (GJ 785 b), еще две планетные системы представлены впервые. 

Звезда HD 20794 (HR 1008, GJ 139) удалена от Солнца на 6.06 пк. Ее спектральный класс G8 V, масса оценивается в 0.7 солнечных масс, а светимость составляет 0.656 ± 0.003 солнечных. Звезда отличается пониженным содержанием тяжелых элементов – их в 2.5 раза меньше, чем в составе нашего дневного светила. Возраст HD 20794 оценивается в 5.8 ± 0.7 млрд. лет.
Всего было сделано 187 замеров лучевой скорости этой звезды, что позволило обнаружить около нее три планеты.

Минимальная масса внутренней планеты HD 20794 b (параметр m sin i) составляет 2.7 ± 0.3 масс Земли. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.12 а.е. и делает один оборот за 18.315 ± 0.008 земных суток. Авторы открытия оценили эффективную температуру планеты в 660К. Почти наверняка она захвачена в орбитально-вращательный резонанс 1:1 и повернута к своей звезде только одной стороной.

Минимальная масса средней планеты HD 20794 c оценивается в 2.4 ± 0.4 масс Земли. Она вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0.204 ± 0.003 а.е. и делает один оборот за 40.114 ± 0.053 земных суток. Ее эффективная температура близка к 508К.

И, наконец, минимальная масса внешней планеты HD 20794 d оценивается в 4.8 ± 0.6 масс Земли. Она удалена от своей звезды на 0.35 а.е., орбитальный период достигает 90.31 ± 0.18 земных суток, эксцентриситет близок к нулю. Эффективная температура планеты составляет 388К – иначе говоря, ее температурный режим близок к температурному режиму Меркурия.
Своей компактностью и низкими эксцентриситетами орбит планет эта система напоминает системы HD 40307  и HD 10180. 

Звезда HD 85512 удалена от Солнца на 11.15 пк. Ее спектральный класс K5 V, масса оценивается в 0.69 солнечных масс, светимость составляет 0.126 ± 0.008 солнечных. Как и HD 20794, звезда HD 85512 отличается пониженным содержанием тяжелых элементов – их в 2 раза меньше, чем в составе Солнца. Возраст звезды оценивается в 5.6 ± 0.6 млрд. лет.

Было сделано 185 замеров лучевой скорости HD 85512, позволивших обнаружить одну планету минимальной массой 3.6 ± 0.5 масс Земли. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 0.26 ± 0.005 а.е. и эксцентриситетом 0.11 ± 0.1, и делает один оборот за 58.43 ± 0.13 земных суток. Тепловой режим HD 85512 b соответствует тепловому режиму Венеры. 

Звезда GJ 785 (HD 192310, HIP 99825) удалена от Солнца на 8.82 пк. Ее спектральный класс K3 V, масса оценивается в 0.8 масс Солнца, светимость равна 0.385 ± 0.007 солнечной. Возраст этой звезды оценивается в 7.8 ± 0.9 млрд. лет.
В 2010 году около GJ 785 уже был обнаружен теплый нептун GJ 785 b с минимальной массой 21.6 масс Юпитера, вращающийся по эллиптичной орбите с большой полуосью 0.32 а.е. и эксцентриситетом 0.3. Женевская группа подтвердила его наличие и обнаружила в этой системе еще одну планету GJ 785 c, что привело к некоторому пересмотру параметров внутренней планеты (теперь ее минимальная масса оценивается в 16.9 ± 0.9 масс Земли, а эксцентриситет орбиты снизился до 0.13 ± 0.04).

Минимальная масса внешней планеты GJ 785 c составляет 24 ± 5 масс Земли. Она вращается вокруг своей звезды по эллиптичной орбите с большой полуосью 1.18 ± 0.03 а.е. и эксцентриситетом 0.32 ± 0.11, и делает один оборот за 526 ± 9 земных суток. Температурный режим внешней планеты соответствует температурному режиму Главного пояса астероидов. 

Авторы статьи отмечают, что обнаружение маломассивных планет у трех из десяти звезд говорит об очень широкой распространенности таких планет. Конечно, статистика очень мала, но данные космического телескопа им. Кеплера, обнаружившего большое количество транзитных планетных кандидатов небольших размеров, подтверждают этот вывод.  

Источник: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1108/1108.3447v1.pdf

---