Четверг, 25.04.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Специалисты зафиксировали умеренную активность Солнца в 2022 году
08.12.2022 22:13 Давность: 1 year
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 2198

Измерена температура дневного полушария планеты TOI-824 b



Измеренная температура дневного полушария плотного нептуна TOI-824 b оказалась более чем на 200 градусов больше, чем его эффективная температура. Это говорит о низком альбедо и малой эффективности теплопереноса на ночную сторону. Возможно, атмосфера планеты состоит преимущественно из водяного пара.


Владислава Ананьева

Горячий нептун TOI-824 b был представлен в августе 2020 года. При радиусе 2.93 радиуса Земли его масса достигает 18.5 масс Земли, что соответствует средней плотности ~4 г/куб.см. Планета вращается вокруг зрелого оранжевого карлика спектрального класса K4 V, делая один оборот за 1.393 суток. Его эффективная температура оценивается в 1253 ± 38 К.

21 ноября 2022 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная наблюдениям на «Спитцере» вторичного минимума в системе TOI-824. Вторичным минимумом, или покрытием, называется незначительное уменьшение полного блеска системы при заходе планеты за звезду. Наблюдения вторичного минимума позволяют определить альбедо транзитной планеты и температуру ее дневного полушария, а в случае данных высокого качества – и химический состав.

С 22 ноября по 31 декабря 2019 года авторы 8 раз пронаблюдали покрытия в системе TOI-824 – 4 в лучах с длиной волны 3.6 мкм и 4 – в лучах с длиной волны 4.5 мкм. В обоих каналах был зарегистрирован вторичный минимум глубиной 142 ± 57 ppm и 245 ± 77 ppm, что соответствует яркостной температуре 1463 ± 196 К и 1484 ± 202 К, соответственно. Обе оценки прекрасно согласуются друг с другом в пределах погрешностей. Как можно видеть, температура дневного полушария заметно превышает эффективную температуру, что говорит о невысоком альбедо дневного полушария и малой эффективности теплопереноса на ночную сторону. Оптическое альбедо TOI-824 b не превышает 26% с достоверностью 1 сигма и 49% с достоверностью 2 сигма (95.4%). 

Сравнение глубины вторичных минимумов с моделями атмосферы горячих нептунов показывает, что атмосфера TOI-824 b в 300 раз обогащена металлами относительно солнечного содержания. Впрочем, как пишут сами авторы, пока это предварительная оценка. 

Модельные эмиссионные спектры планеты TOI-824 b в предположении атмосферы солнечного химического состава (фиолетовая линия) и атмосферы, в 300 раз обогащенной тяжелыми элементами (голубая линия). Черными крестами показаны данные «Спитцера». Глубина вторичного минимума в лучах с длиной волны 4.5 мкм лучше согласуется с моделью атмосферы, в 300 раз обогащенной тяжелыми элементами.

Какова природа TOI-824 b? Является ли эта планета железокаменной суперземлей, окруженной водородно-гелиевой атмосферой массой 1%, или же перед нами массивный супер-Ганимед, 40% массы которого приходится на воду, а доля водорода очень мала? Знание только средней плотности планеты не дает ответа на этот вопрос. Авторы статьи склоняются ко второму варианту, предполагая, что TOI-824 b может быть «обнаженным» ядром нептуна, лишенным существенной водородной атмосферы. Они исходят из того, что атмосфера из водяного пара благодаря многочисленным полосам поглощения оказывается непрозрачной на больших высотах, где атмосферное давление мало, как и время высвечивания тепловой энергии. Напротив, водородная атмосфера оказывается прозрачной на большую глубину, где время высвечивания тепловой энергии велико. Первый сценарий приводит к малой эффективности теплопереноса на ночную сторону планеты и более высокой температуре дневного полушария, что и наблюдается. Второй сценарий приводит к эффективному теплопереносу и малой разнице температур между дневным и ночным полушариями.

TOI-824 b пополнила собой короткий список плотных мини-нептунов, в котором уже были планеты TOI-849 b и Kepler-182 b.

Источник: https://arxiv.org/abs/2211.11793


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Межпланетная...

пыль. Доля массы межпланетной пыли составляет только около 10-12 от массы всей Солнечной системы, однако... [далее]

Rambler's Top100