< Солнечный ветер повышает вероятность молний

С высокой точностью измерены физические параметры планеты Kepler-93 b

Радиус этой горячей суперземли теперь известен с точностью до 120 км, а средняя плотность (6.3 ± 2.6 г/куб.см) говорит о том, что Kepler-93 b, подобно Земле, является железокаменной планетой.

---

Владислава Ананьева

Особенность транзитного метода поиска и изучения экзопланет состоит в том, что радиус транзитной планеты измеряется не непосредственно, а в долях радиуса звезды (поскольку глубина транзита определяется величиной (R_pl/R_star)²). Поэтому для определения параметров планет критически важно знать параметры родительской звезды. Погрешности в определении радиуса звезды неизбежно отражаются погрешностями в определении радиусов ее планет, что, в свою очередь, затрудняет определение их средней плотности и химического состава. 

Мощным методом изучения свойств родительских звезд является астросейсмология. Фотосфера любой звезды испытывает радиальные и не радиальные колебания, спектр которых зависит от распределения плотности в звездных недрах. Изучение этих колебаний позволяет определить среднюю плотность звезды с точностью ~1% и возраст с точностью ~10%. Однако поскольку для астросейсмологических исследований необходима точность фотометрии около 10 ppm и плотные ряды наблюдений (с регулярностью получения фотометрических замеров порядка 1 минуты), этот метод можно применять только по отношению к достаточно ярким звездам.

Одной из таких звезд, идеально подходящих для астросейсмических наблюдений, стала звезда Kepler-93 (KOI-69). Ее видимая звездная величина достигает +9.93, кривая блеска, полученная в «короткой моде» Кеплера (в которой измерение блеска происходит каждые 58.5 секунд), позволила получить качественный спектр колебаний фотосферы. А это, в свою очередь, позволило существенно уточнить как параметры самой звезды, так и ее транзитной планеты.

Итак, Kepler-93 – солнцеподобная звезда немного легче и холоднее Солнца. Ее масса оценивается в 0.911 ± 0.033 солнечных масс, радиус – в 0.919 ± 0.011 солнечных радиусов, возраст звезды по данным астросейсмических измерений составляет 6.6 ± 0.9 млрд. лет. Исключительная точность в определении радиуса звезды совместно с высочайшей точностью фотометрии, полученной «Кеплером», позволили очень точно определить радиус этой планеты: 1.481 ± 0.019 радиусов Земли (т.е. с погрешностью всего в 120 километров!) 

Измерение лучевой скорости звезды на обсерватории им. Кека с помощью спектрографа HIRES дало возможность сначала оценить, а потом и существенно уточнить массу планеты Kepler-93 b. В феврале 2014 года Калифорнийская группа оценивала массу Kepler-93 b в 2.59 ± 2.0 масс Земли. Неопределенность была так велика, что с уверенностью можно было говорить лишь о верхнем пределе на массу планеты, равном 4.4 земных масс. Однако с тех пор на Кеке было получено 14 новых замеров лучевой скорости родительской звезды, и массу планеты удалось определить гораздо точнее: 3.8 ± 1.5 масс Земли. Это, в свою очередь, дало неплохую оценку средней плотности Kepler-93 b – 6.3 ± 2.6 г/куб.см, и позволило сделать первые оценки ее химического состава.

---