< Комета Борисова оказалась реликтом экзопланетной системы

Измерена масса горячей суперземли TOI-1634 b

Методом лучевых скоростей измерена масса планеты TOI-1634 b, вращающейся вокруг красного карлика по 0.989-суточной орбите. При радиусе 1.8 радиусов Земли масса планеты оказалась равной 4.9 масс Земли, что исключает ее железокаменный состав.

---

Владислава Ананьева

Молодые звезды в начале своей жизни проходит стадию Т Тельца с бурной хромосферной активностью, частыми вспышками и мощным звездным ветром. У звезд малых масс (средних и поздних красных карликов) эта стадия длится гораздо дольше, чем у звезд солнечного типа (до миллиарда лет). Поэтому считалось, что планеты красных карликов, находящиеся на близких к звезде орбитах, должны утратить летучие элементы и представлять собой железокаменные ядра, горячие аналоги Меркурия или Луны.

25 марта 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы и средней плотности горячей суперземли TOI-1634 b. Планета была обнаружена TESS на 18 секторе (наблюдения проводились с 3 по 27 ноября 2019 года). После обнаружения транзитного кандидата звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы). Окончательное подтверждение планетной природы кандидата и измерение его массы было проведено методом лучевых скоростей с помощью спектрографа HARPS-N.

TOI-1634 – красный карлик спектрального класса M2 V, удаленный от нас на 35.274 ± 0.053 пк. Его масса оценивается в 0.502 ± 0.014 солнечных масс, радиус – в 0.45 ± 0.013 солнечных радиусов, светимость в 34.6 раза меньше, чем светимость Солнца. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов (их примерно в 1.7 раза больше, чем в составе Солнца) и зрелым возрастом.

На расстоянии 2.69 угловых секунд (94.1 а.е. в проекции на небесную сферу) расположен звездный компаньон на 3.4 звездных величин слабее. 

При радиусе 1.79 ± 0.08 радиусов Земли масса планеты TOI-1634 b составляет 4.91 ± 0.7 масс Земли, что приводит к средней плотности 4.7 ^+1.0/_-0.9 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (с достоверностью 95% эксцентриситет не превышает 0.16) на среднем расстоянии 7.4 звездных радиусов и делает один оборот за 0.98934 ± 0.00002 земных суток. Эффективная температура планеты (в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону) достигает 924 ± 22 К.

Средняя плотность TOI-1634 b слишком низка для железокаменного состава. Однако если рассматривать модель, в которой железокаменное ядро планеты окружено водородно-гелиевой атмосферой, масса атмосферы составит всего 0.3 ± 0.2% от полной массы планеты. Альтернативным объяснением может быть обогащенность планеты водой (в виде пара и закритического флюида) или ее формирование не из силикатов и железа, а из тугоплавких, но легких горных пород, обогащенных кальцием и алюминием. 

---