Понедельник, 05.12.2022
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Программное обеспечение посадки "Луны-25" планируют доработать в ближайшие месяцы
04.10.2022 23:00 Давность: 62 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 961

Необычная система TOI-2000: горячий гигант и мини-нептун на еще более тесной орбите



У солнцеподобной звезды TOI-2000 обнаружены горячий мини-нептун массой 10.3 масс Земли и радиусом 2.64 радиусов Земли, и горячий сатурн массой 0.24 масс Юпитера и радиусом 0.71 радиусов Юпитера. Это редкий пример системы, когда внутри орбиты горячего гиганта пролегает орбита еще одной планеты.


Владислава Ананьева

Горячие юпитеры одиноки – это правило, у которого очень мало исключений. Из нескольких сотен планетных систем с горячими юпитерами только в пяти обнаружены компаньоны на внутренних орбитах. Такое положение объясняется тем, что планета-гигант, образовавшись за снеговой линией и мигрируя внутрь системы, уничтожает (выкидывает или поглощает) все планеты на своем пути. В редких случаях внутренние планеты могут образоваться из остатков вещества диска, находящегося на резонансных орбитах с мигрирующим внутрь будущим горячим юпитером. Также существует гипотеза, что некоторые горячие юпитеры могут образовываться «на месте», непосредственно на своей текущей орбите. Изучение систем с горячими юпитерами и дополнительными внутренними планетами позволит оценить частоту реализации обоих сценариев.

30 сентября 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная системе TOI-2000, включающей горячий гигант и горячий нептун на внутренней орбите. Планеты были обнаружены TESS и подтверждены методом лучевых скоростей.

TOI-2000 – солнцеподобная звезда, удаленная от нас на 173.6 ± 0.3 пк. Ее масса оценивается в 1.07 ± 0.06 солнечных масс, радиус – в 1.11 ± 0.01 солнечных радиусов, светимость на 10 ± 6% превышает солнечную. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 2.7 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст TOI-2000 составляет 5.1 ± 2.7 млрд. лет.

TESS наблюдала TOI-2000 на 9-11 секторах (с 28 февраля по 21 мая 2019 года) и, в рамках расширенной миссии, на 36-38 секторах (с 7 марта по 26 мая 2021 года). Кривая блеска звезды продемонстрировала глубокий и четкий транзитный сигнал с периодом 9.127 суток, соответствующий планете-гиганту. После удаления из данных этого сигнала автоматический алгоритм обработки данных обнаружил второй транзитный сигнал с периодом 3.098 суток. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы). Чтобы измерить массы обеих планет, авторы получили 41 замер лучевой скорости TOI-2000 с помощью HARPS, 15 замеров с помощью CHIRON и 14 замеров с помощью FEROS.

Внутренняя планета TOI-2000 b является горячим мини-нептуном с радиусом 2.64 ± 0.12 радиусов Земли и массой 10.3 ± 2.2 масс Земли, что приводит к средней плотности 3.06 +0.83/-0.72 г/куб.см. Планета вращается по круговой орбите на расстоянии 0.0426 ± 0.0008 а.е. (~8.2 звездных радиусов), ее эффективная температура достигает 1475 ± 158 К.

Планета TOI-2000 b (показана малиновым цветом и подписана) на плоскости «Масса – Радиус» на фоне других транзитных планет с радиусами меньше 4 радиусов Земли с измеренной массой. Для сравнения приведены также Земля и Венера. Линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для железокаменных планет с атмосферой из водорода при 1000 К массой 1% от полной массы планеты (точечная линия), планет из воды при 1000 К (штрихпунктирная линия) и железокаменных планет земного состава (сплошная бежевая линия).

Внешняя планета TOI-2000 c представляет собой горячий сатурн: при массе 0.238 ± 0.012 масс Юпитера ее радиус равен 0.711 ± 0.011 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.82 ± 0.06 г/куб.см. Планета вращается по слабо эллиптической орбите с большой полуосью 0.0875 ± 0.016 а.е. (16.9 звездных радиусов) и эксцентриситетом 0.064 ± 0.023, ее эффективная температура оценивается в 1029 ± 111 К.

Будущие исследования атмосфер обеих планет методами трансмиссионной спектроскопии помогут определить их происхождение и эволюцию – в частности, понять, образовались ли они на месте или все-таки мигрировали из-за снеговой линии.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2209.14396.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Определение расстояний до космических объектов (основные методы)

с помощью:

красного смещения. Этот метод используется для определения расстояний до... [далее]

Rambler's Top100