Обнаружена компактная 5-планетная система TOI-5624

У солнцеподобной звезды TOI-5624 обнаружены пять мини-нептунов на тесных орбитах.

Владислава Ананьева

Одним из неожиданных открытий «Кеплера» стало открытие компактных плотно упакованных многопланетных систем, где орбиты 4-5-6 планет пролегали глубоко внутри орбиты Меркурия. Нередко планеты в таких системах связаны цепочкой орбитальных резонансов, а их орбиты неотличимы от круговых. По сравнению с компактными системами Солнечная система выглядит пустынной.

17 апреля 2026 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию компактной плотно упакованной системы у солнцеподобной звезды TOI-5624. Четыре планеты этой системы транзитные и были обнаружены TESS, пятая не транзитная была найдена с помощью тайминга транзитов и метода лучевых скоростей.

TOI-5624 – звезда главной последовательности спектрального класса G7 V, удаленная от нас на 101.6 ± 0.2 пк. Ее масса оценивается в 0.86 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.820 ± 0.005 солнечных радиусов, светимость – в 0.486 ± 0.024 солнечных светимостей. Содержание тяжелых элементов в составе TOI-5624 близко к солнечному, возраст составляет 5.7 ± 2.6 млрд. лет.

TOI-5624 попала на 22, 48-49 и 75-76 сектора TESS. Обнаружив, что кривая блеска звезды демонстрирует несколько транзитных сигналов разной глубины и продолжительности, исследователи 36 раз привлекали к наблюдениям спутник ChEOPS. Чтобы измерить массы планет, авторы получили 96 измерений лучевой скорости родительской звезды с помощью спектрографа HARPS-N и 26 измерений с помощью SOPHIE. 

В итоге планетная система TOI-5624 выглядит так.

Самая внутренняя TOI-5624 b при радиусе 2.314 ± 0.035 радиусов Земли имеет массу 9.4 ± 1.4 масс Земли, что соответствует средней плотности 4.0 ± 0.6 г/куб.см. Этот плотный горячий мини-нептун вращается на расстоянии 0.0420 ± 0.0004 а.е. (11 звездных радиусов) и делает один оборот за 3.39035 ± 0.00001 суток, его эффективная температура достигает 1136 ± 15 К. 

Вторая планета TOI-5624 c гораздо «воздушнее»: при радиусе 2.474 ± 0.042 радиусов Земли ее масса почти вдвое меньше, чем у b, и составляет 4.8 ± 1.9 масс Земли (средняя плотность 1.7 ± 0.7 г/куб.см). Планета вращается на расстоянии 0.0737 ± 0.0008 а.е. (19.3 звездных радиусов), ее орбитальный период равен 7.885385 ± 0.00002 суток, а эффективная температура – 857 ± 11 К.

Третья планета еще воздушнее: при массе 4.9 ± 2.2 масс Земли ее радиус достигает 3.584 ± 0.05 радиусов Земли, что приводит к средней плотности 0.59 ± 0.27 г/куб.см. TOI-5624 d вращается на среднем расстоянии 0.1067 ± 0.0011 а.е. (28 звездных радиусов) и завершает один оборот за 13.73147 ± 0.00004 суток, ее эффективная температура – 713 ± 10 К.

У четвертой транзитной планеты TOI-5624 e орбитальный период достигает 21.48994 ± 0.00003 суток, а большая полуось орбиты – 0.1439 ± 0.0015 а.е. (37.7 звездных радиусов). При радиусе 3.25 ± 0.04 радиусов Земли масса планеты составила 8.9 ± 3.0 масс Земли (средняя плотность 1.46 ± 0.48 г/куб.см). Эффективная температура TOI-5624 e оценивается в 614 ± 8 К.

Транзиты планеты e демонстрируют значительные вариации моментов наступления, амплитуда которых достигает 40 минут. Кроме того, лучевая скорость звезды показывает еще одно колебание с периодом 45.4 ± 0.9 суток и амплитудой 2.59 ± 0.73 м/с, соответствующей планете с минимальной массой 13.0 ± 3.7 масс Земли. Авторы пришли к выводу, что в системе TOI-5624 присутствует пятая (не транзитная) планета TOI-5624 f, которая и возмущает движение четвертой планеты. Эффективная температура пятой планеты равна 479 ± 7 К.

Орбиты всех пяти планет неотличимы от круговых. Все пять планет горячее Меркурия.

Авторы проанализировали динамическую устойчивость системы TOI-5624 и нашли ее устойчивой при условии, что наклонение орбиты внешней планеты f будет находиться в диапазоне 60-90°, а ее физическая масса не превысит 26 масс Земли. Однако, скорее всего, TOI-5624 f является «почти транзитной», и ее физическая масса мало отличается от минимальной.

TOI-5624 является прекрасным примером компактной плотно упакованной планетной системы.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2604.15035