Планеты системы Kepler-30 вращаются в экваториальной плоскости своей звезды

Тщательный анализ кривой блеска звезды Kepler-30 позволил измерить угол наклона орбит планет к звездному экватору. Как оказалось, этот наклон очень мал (возможно, даже равен нулю).

Владислава Ананьева

Планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца в одном направлении и примерно в одной плоскости – взаимные наклонения орбит планет (за исключением Меркурия) не превышают 3.5 градусов. Кроме того, плоскость эклиптики наклонена к солнечному экватору на 7 градусов. Такое строение Солнечной системы естественно объясняется в рамках стандартной модели формирования планет из газопылевого диска. Однако орбиты многих транзитных горячих юпитеров демонстрируют сильный наклон к звездному экватору (вплоть до ретроградного движения), что говорит о бурной динамической истории этих систем.
Недавний анализ кривой блеска звезды Kepler-30 позволил измерить угол наклона орбит планет к звездному экватору. Как оказалось, этот наклон очень мал (возможно, даже равен нулю).

Kepler-30 – сравнительно молодая солнцеподобная звезда, отличающаяся высоким уровнем активности. На ее диске встречаются пятна, аналогичные солнечным, но гораздо большей площади, период вращения звезды оценивается в 16 ± 0.4 земных суток. 
Наличие пятен приводит к квазипериодическим вариациям блеска звезды амплитудой около 1.5%, кроме того, когда планета во время транзита пересекает пятно, на кривой блеска появляется характерная особенность.
За 2.5 года работы космического телескопа им. Кеплера накопились данные о 27 транзитах планеты Kepler-30 b, 12 транзитах планеты Kepler-30 c и 5 транзитах планеты Kepler-30 d. Как оказалось, все три планеты вращаются в той же плоскости, что и пятна, причем иногда по несколько раз пересекают одно и то же пятно! Промоделировав эту систему методом Монте-Карло, астрономы нашли, что плоскость орбит наклонена к звездному экватору на 4 ± 10 градусов. Своей компланарностью и малым наклоном орбит планет к звездному экватору система Kepler-30 напоминает Солнечную.
Впрочем, на этом сходство и заканчивается. 

Планета Kepler-30 b – очень теплый аналог Урана, ее масса оценивается в 11.3 ± 1.4 земных масс, радиус – в 3.9 ± 0.2 земных радиусов, орбитальный период близок к 29 земным суткам. Планета Kepler-30 c – газовый гигант с массой в 2 массы Юпитера и радиусом 1.1 радиусов Юпитера, ее орбитальный период близок к 60 земным суткам, а температурный режим – к температурному режиму Меркурия. Наконец, планета Kepler-30 d удивляет высоким радиусом (8.8 радиусов Земли или 0.93 радиусов Сатурна!) при относительно малой массе – 23.1 ± 2.7 радиусов Земли, что приводит к очень низкой средней плотности этой планеты - 0.19 ± 0.02 г/куб.см. Температурный режим Kepler-30 d является средним между тепловыми режимами Меркурия и Венеры.
Мир планетных систем в очередной раз продемонстрировал нам свое разнообразие. 

Источник: http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1207/1207.5804.pdf