< Поповкин: загрузка предприятий космической отрасли РФ составляет 43%

Трехпланетная система Kepler-30

В планетных системах, имеющих два и более транзитных кандидата, планетная природа кандидатов может быть подтверждена методом тайминга транзитов. Этот метод продолжает работать и для тусклых звезд, уже непригодных для подтверждения наличия планет методом измерения лучевых скоростей.

---

Владислава Ананьева

К настоящему времени американским космическим телескопом им. Кеплера обнаружено более 170 планетных систем, включающих в себя два или более транзитных кандидата в планеты. Гравитационное взаимодействие планет друг с другом приводит к взаимному возмущению их орбит и к отклонению реального времени наступления транзитов от предвычисленного (сделанного в предположении отсутствия возмущений). Моделируя этот процесс и сравнивая результаты моделирования с наблюдениями, можно независимо подтвердить, что обе (или несколько, если их больше двух) транзитные планеты входят в состав одной планетной системы (т.е. не являются ложными открытиями). 

25 января 2012 года в Архиве электронных препринтов появилась статья В.Боруцки с коллегами, посвященная подтверждению планетной природы нескольких транзитных кандидатов Кеплера методом тайминга транзитов. Среди рассмотренных систем была и трехпланетная система Kepler-30.

Kepler-30 (KOI-806, KIC 3832474) – солнцеподобная звезда главной последовательности спектрального класса G. Ее масса оценивается в 0.99 ± 0.08 солнечных масс, радиус – в 0.95 ± 0.12 солнечных радиусов, светимость близка к 0.74 солнечных. Расстояние до звезды не сообщается, но, исходя из ее светимости и видимой звездной величины (+15.5), его можно грубо оценить в 1200 пк.

Кривая блеска Kepler-30 демонстрирует 3 транзитных сигнала глубиной 1115, 19862 и 10175 ppm (1 ppm  - одна миллионная звездной величины) с периодами, соответственно, 29.33 ± 0.02, 60.3251 ± 0.0008 и 143.21 ± 0.01 земных суток. Глубина транзитов соответствует планетам с радиусами 3.7 ± 0.5, 14.4 ± 1.8 и 10.7 ± 1.4 радиусов Земли. Иначе говоря, внутренняя планета системы Kepler-30 является нептуном, а обе внешние планеты – газовыми гигантами. Из-за высокой массы внешних планет отклонения времени наступления транзитов внутренней планеты достигают земных суток! Особенно сильно на внутреннюю планету Kepler-30 b влияет средняя планета Kepler-30 c, с которой они находятся недалеко от орбитального резонанса 2:1.

Моделируя данную систему, авторы статьи получили верхние пределы на массы всех трех планет. Максимальная масса внутренней планеты составляет 0.2 масс Юпитера, средней – 9.1 масс Юпитера, внешней – 17 масс Юпитера. При больших массах планет система становится динамически неустойчивой. Реальные массы планет, оцененные по величине отклонения наступления времени транзитов, гораздо меньше и составляют 4 ± 0.5, 219 ± 28 и 30.7 ± 3.6 земных масс для внутренней, средней и внешней планеты. Эксцентриситеты их орбит явно невелики, но пока неизвестны.

Кроме того, авторы статьи оценили вероятность ложного открытия планет в этой системе в результате имитации транзитного сигнала затменно-переменной звездой фона. По мнению американских астрономов, эта вероятность составляет всего 2 10^-4. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1201.5415v1.pdf

---