< Зонд MRO обнаружил реликтовый солевой ледник вблизи экватора Марса

Суперземля и мини-нептун у красного карлика TOI-2096

Представлены две планеты с радиусами 1.24 и 1.91 радиусов Земли, вращающиеся вокруг красного карлика TOI-2096 с периодами 3.12 и 6.39 суток. Измерение их масс позволит определить основной сценарий образования «долины радиусов».

---

Владислава Ананьева

Одним из наиболее ярких открытий «Кеплера» явилось обнаружение зазора Фултона, или долины радиусов – резкого дефицита планет с радиусами 1.6-2.0 радиусов Земли, разделяющего преимущественно железокаменные суперземли и окутанные первичными водородно-гелиевыми атмосферами мини-нептуны. Что сформировало долину радиусов, до сих пор неясно; разработано несколько сценариев, среди которых – потеря первичных водородных атмосфер путем фотоиспарения и образование суперземель из вещества диска, уже бедного газом. Разные сценарии предсказывают разную зависимость положения долины радиусов от свойств родительских звезд и степени нагрева планет. Чтобы выяснить, какой из сценариев ближе к истине, необходимо изучать планеты, расположенные вблизи или внутри долины радиусов, определяя их массы и средние плотности.

16 марта 2023 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию двух планет у красного карлика TOI-2096. Радиусы планет находятся по разные стороны зазора Фултона, что в дальнейшем позволит уточнить его положение у звезд малых масс.

TOI-2096 – красный карлик спектрального класса M4 V, удаленный от нас на 48.46 ± 0.04 пк. Его масса оценивается в 0.231 ± 0.012 солнечных масс, радиус – в 0.235 ± 0.011 солнечных радиусов, светимость примерно в 169 раз меньше солнечной. Возраст звезды неизвестен, но, во всяком случае, он превышает 4 млрд. лет.

TOI-2096 попала на 14, 20 и 21 сектора TESS в рамках основной миссии и на 40, 41, 47 и 53 сектора в рамках расширенной миссии. Кривая блеска звезды продемонстрировала два транзитных сигнала с периодами 3.119 и 6.388 суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 1.24 ± 0.08 и 1.91 ± 0.10 радиусов Земли. Планеты вращаются вокруг своей звезды на среднем расстоянии 0.025 ± 0.001 0.040 ± 0.002 а.е, соответственно, их эффективные температуры оцениваются в 445 ± 13 и 349 ± 10 К.

Звезда прошла стандартную процедуру валидации. К сожалению, тусклость родительской звезды (+15.81 звездной величины) не позволила измерить массы планет методом лучевых скоростей. Исходя из эмпирических соотношений масса-радиус для известных экзопланет, массы планет b и c можно оценить в 1.9 ^+1.4/_-0.6 и 4.6 ^+3.5/_-1.8 масс Земли. Поскольку планеты близки к орбитальному резонансу 2:1, возможно, в будущем удастся измерить их массы методом тайминга транзитов.

Оба конкурирующих сценария предсказывают железокаменный состав планеты b, однако ожидаемая масса и средняя плотность планеты c зависит от сценария. В будущем измерение массы планеты c поможет определить основной механизм формирования долины радиусов у звезд красных карликов.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2303.08174.pdf

---