Четверг, 02.05.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Станция «Люси» завершила проверку научных приборов
11.11.2021 00:05 Давность: 2 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 4609

Теплый нептун GJ 3470 b находится на полярной орбите



Измерение эффекта Мак-Лафлина во время транзита теплого нептуна GJ 3470 b показало, что угол между нормалью к плоскости орбиты планеты и осью вращения звезды составляет ~97°, т.е. он находится на полярной орбите.

Владислава Ананьева

Одним из важных параметров, определяющих строение планетной системы, является угол между нормалью к плоскости орбиты планеты и осью вращения звезды (он же наклонение плоскости орбиты к звездному экватору). Для планет Солнечной системы этот угол близок к 7°, т.е. планеты вращаются вокруг Солнца примерно в плоскости его экватора. Однако в других планетных системах бывает и по-другому – известны планеты, находящиеся на резко наклоненных, полярных и даже ретроградных орбитах. 

3 ноября 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению наклонения орбиты очень теплого нептуна GJ 3470 b, вращающегося вокруг сравнительно близкого красного карлика GJ 3470. Планета была представлена в 2012 году и с тех пор оказалась неплохо изучена. По последним данным, масса GJ 3470 b оценивается в 12.1 ± 0.7 масс Земли, радиус – в 3.9 ± 0.3 радиусов Земли, орбитальный период равен 3.33665 земных суток, эффективная температура – 615 К.

Чтобы измерить наклонение орбиты GJ 3470 b, авторы провели серию измерений лучевой скорости звезды во время двух транзитов планеты 2 и 12 января 2021 года с помощью спектрографа NEID, установленного на 3.5-метровом телескопе WIYN обсерватории Кит Пик. Средняя погрешность единичного замера составила 1.7 м/с и 4 м/с в первую и во вторую ночь, соответственно. Измерив эффект Мак-Лафлина, исследователи определили, что проекция на небесную сферу угла между нормалью к плоскости орбиты планеты и осью вращения звезды лямбда равна 101 +29/-14°.

Чтобы перейти от проекции к истинному (пространственному) углу, авторы оценили наклон оси вращения звезды к лучу зрения в 51 +25/-21°, сравнив наблюдаемую скорость вращения на экваторе с истинной, вычисленной по измеренному периоду вращения звезды и ее радиусу. В итоге истинный угол между нормалью к плоскости орбиты планеты и осью вращения звезды оказался равным 97 +16/-11°, т.е. GJ 3470 b находится на полярной орбите!

Планета GJ 3470 b (подписана красным текстом) на плоскости «Эффективная температура звезды – наклонение орбиты планеты». Синими кружками показаны нептуны на круговых орбитах, красными – нептуны на эксцентричных орбитах (e > 0.1), серыми – планеты всех прочих типов. «Нептунами» авторы посчитали планеты с массами от 10 до 50 масс Земли или с радиусами от 1.5 до 6 радиусов Земли. Справа от графика приведены диаграммы движения транзитной планеты по диску вращающейся звезды на полярной орбите (верхняя картинка) и орбите, мало наклоненной к звездному экватору (нижняя картинка).

Планеты и звезды образуются в рамках единого процесса коллапса газопылевого облака, имеющего определенный угловой момент, поэтому при формировании планет их орбиты близки к круговым и мало наклонены к звездному экватору. Однако в дальнейшем те или иные возмущения могут привести к значительному росту эксцентриситетов и наклонений. Так, если у звезды есть массивный компаньон (другая звезда, коричневый карлик или тяжелая планета-гигант) на резко наклоненной орбите, его гравитационное влияние по механизму Козаи-Лидова может «раскачать» орбиты близких к звезде планет, сообщив им значительные эксцентриситет и/или наклонение. Звезда GJ 3470 считается одиночной, однако измерение ее лучевой скорости на протяжении 12.9 лет показало наличие долговременного линейного дрейфа 0.24 ± 0.11 см/сек в сутки, говорящего о наличии в этой системе массивного тела на широкой орбите. 

Природа этого тела пока не ясна. Авторы надеются, что необходимые данные получит астрометрическая миссия «Гайя» и/или инфракрасный спектрометр MIRI, установленный на JWST.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2111.01295.pdf

<- назад в: Новости

Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Эпициклы

(от греч. kyklos – круг, цикл) Круги, по которым якобы движутся планеты. Центры эпициклов, согласно этим представлениям, в свою очередь должны вращаться по... [далее]

Сообщество | Форум

Rambler's Top100