Среда, 24.04.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< На Луну упало гораздо меньше метеоритов, чем думали ученые
15.07.2022 22:43 Давность: 2 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 2791

Легкий нептун и еще одна планета в системе TOI-1422



У солнцеподобной звезды TOI-1422 обнаружены две планеты – легкий нептун с массой 9 масс Земли и радиусом 4 радиуса Земли, и не транзитный нептун с массой 11 масс Земли. Первая планета интересна для изучения свойств атмосферы методами трансмиссионной спектроскопии, особенно с помощью JWST.


Владислава Ананьева

Транзитный метод позволяет измерять радиусы планет в долях радиуса звезды, а метод лучевых скоростей – проективную (минимальную) массу планеты m sin i. Применение обоих методов к одной планете (где это возможно, конечно) позволяет определить и массу, и радиус, а значит – и среднюю плотность. Именно поэтому ученые стремятся измерить массы как можно большего количества транзитных экзопланет.

8 июля 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы транзитного нептуна TOI-1422 b. И, как это уже бывало не раз, помимо успешного измерения массы одной планеты, исследователи обнаружили вторую, не транзитную, планету в этой системе.

Солнцеподобная звезда TOI-1422 удалена от нас на 154.56 ± 0.03 пк. Ее масса составляет 0.98 ± 0.06 солнечных масс, радиус – 1.02 ± 0.014 солнечных радиусов, светимость на 12 ± 4% превышает солнечную. Возраст звезды очень неуверенно оценивается в 5.1 +3.9/-3.1 млрд. лет.

TOI-1422 попала на 16 и 17 сектора TESS (наблюдения с 11 сентября по 2 ноября 2019 года). На кривой блеска обнаружилось 4 транзитных события с периодом 12.9972 ± 0.0006 суток и глубиной, соответствующей планете радиусом 3.96 ± 0.13 радиусов Земли. Звезда прошла стандартную процедуру валидации, затем для окончательного подтверждения планетной природы транзитного кандидата и измерения его массы было получено 112 замеров лучевой скорости TOI-1422 с помощью спектрографа HARPS-N. 

Масса планеты TOI-1422 b оказалась равной 9.0 +2.3/-2.0 масс Земли, что соответствует средней плотности 0.80 +0.29/-0.24 г/куб.см. Такая низкая (для нептуна) средняя плотность говорит о значительной доле водородно-гелиевой оболочки, достигающей 10-25% полной массы планеты. TOI-1422 b вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.108 ± 0.003 а.е., ее эффективная температура оценивается в 867 ± 17 К (в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону).

TOI-1422 b (подписана) на плоскости «Масса – Радиус» среди транзитных планет с измеренной массой и эффективной температурой от 600 до 1000 К. Для сравнения приведены также планеты Солнечной системы (показаны черными кружками). Цветные линии соответствуют модельным соотношениям масса-радиус для планет из железа, силикатов, воды, водорода, пунктирными линиями показаны аналогичные соотношения для планет промежуточного состава.

Помимо колебаний, вызванных транзитной планетой, исследователи обнаружили в данных еще одно колебание, не сопровождающееся никакими признаками звездной активности. Они пришли к выводу, что вокруг TOI-1422 вращается еще одна планета с проективной массой 11.1 ± 2.6 масс Земли и орбитальным периодом 29.3 ± 0.2 суток. Скорее всего, это еще один легкий нептун, его эффективная температура оценивается в 661 ± 13 К.

В пределах погрешностей обе планеты находятся в орбитальном резонансе 9:4, что очень необычно. Авторы статьи предположили, что обе планеты являются элементами цепочки гораздо чаще встречающегося резонанса 3:2, и тогда между ними должна пролегать орбита еще одной планеты. Чтобы оставаться не обнаружимой, эта планета должна иметь массу меньше ~8 масс Земли и радиус меньше 2.8 радиусов Земли – или быть не транзитной.

Кроме того, авторы обнаружили на кривой блеска звезды одно транзитное событие, не соответствующее планете b и не подходящее планете c. Глубина транзитного события соответствует планете с радиусом 2.82 +0.38/-0.05 радиусов Земли. Однако оценить орбитальный период этой планеты пока не представляется возможным – хотя, судя по продолжительности, оно принадлежит планете, внешней по отношению к TOI-1422 c.

Как пишут авторы статьи, необходимо продолжить как фотометрические, так и спектроскопические наблюдения этой системы – велика вероятность, что в ней будут открыты дополнительные планеты.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2207.03293.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Небесная...

механика. Наука, изучающая законы движения космический тел с целью вычисления элементов их орбит, а также... [далее]

Rambler's Top100