Владислава Ананьева

Одним из методов поиска внесолнечных планет является так называемый тайминг. Суть этого метода заключается в следующем. Пусть в планетной системе происходит некий строго периодический процесс (это может быть вращение пульсара вокруг своей оси, приводящее к регулярным всплескам радиоизлучения, пульсация белого карлика или транзит по диску звезды одной из планет). В этом случае, измеряя регулярные отклонения периода данного процесса от среднего значения, вызванные гравитационным влиянием неизвестной планеты, можно определить многие физические и орбитальные параметры этой планеты. К настоящему моменту методом тайминга открыто 17 планет в 12 планетных системах.

Одним из вариантов метода тайминга является метод тайминга транзитов. Если в системе есть планета, регулярно проходящая по диску своей звезды, то гравитационное влияние второй планеты будет возмущать орбиту первой, приводя к регулярным отклонениям времени наступления транзитов от предвычисленных. Именно такая ситуация наблюдается в планетной системе KOI-872, обнаруженной космическим телескопом им. Кеплера.

Звезда KOI-872 удалена от нас на 857 ± 69 пк. Это поздний желтый или ранний оранжевый карлик с температурой фотосферы 5155 ± 105К, чья масса оценивается в 0.90 ± 0.04 солнечных масс, радиус – в 0.94 ± 0.04 солнечных радиусов, а светимость близка к 56% от светимости Солнца. Звезда отличается исключительно высоким содержанием тяжелых элементов – их в 2.5 раза больше, чем в составе нашего дневного светила. Возраст звезды оценивается в 9.9 ^+3.5/_-3.1 млрд. лет.

Звезда демонстрирует два транзитных сигнала с периодами 6.7667 ± 0.0001 и 33.6013 ± 0.0002 земных суток, соответствующих планетам с радиусами 1.7 ± 0.1 и 9.1 ± 0.5 радиусов Земли. Массу первой (внутренней) планеты KOI-872 d измерить пока не удалось, она остается в статусе планетного кандидата. Скорее всего, это горячая суперземля, вращающаяся вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.068 ± 0.003 а.е. и нагретая выше 1000К. Вторая транзитная планета – гигант KOI-872 b размером с Сатурн, вращающийся вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0.197 ± 0.003 а.е. 

Как оказалось, времена наступления транзитов этой планеты испытывают периодические колебания с амплитудой, достигающей 2 часов. Согласно расчетам ученых из проекта Охотников за экзоспутниками вместе с Кеплером (Hunt for the Exomoons with Kepler = HEK), движение планеты b возмущается третьей (нетранзитной) планетой в этой системе. Масса этой планеты оценивается в 0.376 ± 0.023 масс Юпитера (еще один сатурн!), она вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптичной орбите с большой полуосью 0.280 ± 0.004 а.е. и эксцентриситетом 0.015 ± 0.004, и делает один оборот за 57 земных суток. Температурный режим внешней планеты близок к тепловому режиму Меркурия.

Своей компланарностью и почти круговыми орбитами планет система KOI-872 напоминает Солнечную. Однако она гораздо более компактна: внутри 0.28 а.е. проходят орбиты целых трех довольно массивных планет! Почти наверняка в этой системе есть и другие планеты на более широких орбитах, обнаружить которые поможет метод измерения лучевых скоростей родительской звезды или еще более тщательный тайминг транзитов. 

Источники: http://swri.org/9what/releases/2012/unseen-planet.htm
http://exoplanet.eu/star.php?st=KOI-872