Вторник, 20.04.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< «Хаббл» подтвердил распад ядра кометы Борисова
12.04.2020 22:30 Давность: 1 year
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 1219

HD 95338 b: плотный нептун на 55-дневной орбите



У оранжевого карлика HD 95338, удаленного от нас на 37 пк, обнаружена планета с температурным режимом Меркурия, имеющая массу 40 масс Земли и радиус 4 радиуса Земли.


Владислава Ананьева

Для лучшего понимания природы экзопланет необходимо измерять их массы и радиусы – это позволяет определять их среднюю плотность и накладывает важные ограничения на химический состав. Иначе говоря, необходимо измерять массы как можно большего количества транзитных экзопланет. Планет с известными массами и радиусами известно уже больше пятисот, но в подавляющем большинстве они являются горячими юпитерами, относительно небольших и прохладных миров среди них немного. 

Обычно планеты с измеренными массой и радиусом сначала обнаруживаются транзитными обзорами (наземными или космическими), а затем их массы измеряются методом лучевых скоростей. Однако известно и несколько обратных случаев, когда планету сначала находили методом лучевых скоростей, а затем выяснялось, что она является транзитной. Именно так было с первой известной транзитной планетой – горячим юпитером HD 208459 b (открыт в 1999 году, транзиты обнаружили в 2000-м). 

24 марта 2020 года в Архиве электронных препринтов появилась статья об открытии плотного нептуна у звезды HD 95338. С 26 февраля 2010 года по 25 мая 2018 года авторы статьи получили 83 замера лучевой скорости этой звезды с помощью спектрографа PFS, установленном на 6.5-метровом телескопе Магеллана II, а с 24 мая 2018 года по 6 апреля 2019 года – еще и 11 замеров на HARPS. Лучевая скорость звезды демонстрировала явные колебания с периодом ~55 суток и полуамплитудой 8.15 ± 0.4 м/с, не сопровождающиеся никакими признаками звездной активности. 

Затем авторы обратились к фотометрическим данным, полученным TESS. Спутник наблюдал звезду HD 95338 на 10 секторе с 26 марта по 22 апреля 2019 года. 11 апреля на кривой блеска прорисовалось одиночное транзитное событие глубиной около 3000 ppm. Время события отличалось от предвычисленного для транзита предполагаемой планеты на 55-суточной орбите менее чем на полдня, а с учетом погрешностей полностью совпадало с ним. Авторы сделали вывод, что планета, совершившая транзит по диску HD 95338, и есть небесное тело, отвечающее за 55-суточные колебания ее лучевой скорости.

HD 95338 (HIP 53719) – оранжевый карлик спектрального класса K1 V, удаленный от нас на 36.94 ± 0.07 пк. Его масса оценивается в 0.76 +0.16/-0.10 солнечных масс, радиус – в 0.86 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость близка к половине солнечной. Возраст звезды составляет 5.1 ± 2.5 млрд. лет.

При радиусе 3.98 ± 0.09 радиусов Земли масса планеты HD 95338 b достигает 39.4 +6.0/-4.1 масс Земли, что приводит к средней плотности 3.41 +0.56/-0.41 г/куб.см. Этот тяжелый нептун вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.231 ± 0.009 а.е. и эксцентриситетом 0.199 ± 0.025, и делает один оборот за 55.086 ± 0.019 земных суток. Температурный режим планеты близок к температурному режиму Меркурия (эффективная температура 402 ± 9К).

Планета HD 95338 b (показана черным цветом и подписана) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет. Для сравнения приведены также Нептун (показан синим кружком) и Сатурн (показан желтым кружком). Сплошными цветными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для чисто ледяных, чисто каменных и чисто железных планет, а также планет промежуточного состава (50/50).

Высокая (для планет такого размера) средняя плотность HD 95338 b говорит о том, что доля тяжелых элементов в ее составе достигает 90 ± 2%. Формально планета лежит на плоскости масса-радиус на линии планет из чистого льда, но, конечно, крайне маловероятно, что она состоит из одной воды. Скорее всего, у нее есть железное ядро, силикатная мантия, протяженная ледяная оболочка и сравнительно тонкая водородно-гелиевая атмосфера. Авторы предполагают, что HD 95338 b образовалась в результате гигантского столкновения, в котором большая часть водорода и гелия рассеялась. 

Впрочем, остается небольшая (около 3%) вероятность того, что за колебания лучевой скорости и одиночный транзит «отвечают» разные планеты. Чтобы исключить этот вариант, надо пронаблюдать еще один (а лучше несколько) транзитов и уточнить таким образом орбитальный период транзитной планеты.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2003.10319.pdf


Комментарии

Комментарии

Забыли пароль?

Введите свое имя пользователя или адрес электронной почты. Инструкция по сбросу пароля будет немедленно отправлена по введенному адресу.
Сбросить пароль

Вернуться к форме входа в систему 

Апоцентр

(от греч. apo - без или вдали и ..центр) Самая отдаленная от центрального тела точка эллиптической орбиты вокруг него. Апоцентр - наиболее общее ее название... [далее]

Rambler's Top100