Суббота, 13.08.2022
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< «Кассини»: 10 лучших снимков 2012 года
05.01.2013 00:06 Давность: 10 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 5057

Система Kepler-32 как образец наиболее распространенных планетных систем Галактики



Американские астрономы подтвердили планетную природу всех 5 транзитных кандидатов в системе Kepler-32 и оценили распространенность планет у красных карликов – не менее 1.0 ± 0.1 планеты на звезду.


Владислава Ананьева

Основной задачей миссии Кеплер является поиск планет у солнцеподобных звезд. Однако не солнцеподобные звезды составляют большинство звездного населения Галактики. 70% всех звезд являются красными карликами – т.е. имеют массу от 0.1 до 0.5 солнечных масс, низкую светимость и спектральный класс M. Планетные системы звезд красных карликов заметно отличаются от планетных систем звезд, подобных Солнцу.

Среди почти 192 тысяч целевых звезд Кеплера красных карликов немного – всего около 5.5 тысяч. 66 из них демонстрируют наличие хотя бы одного транзитного кандидата, всего этих кандидатов ровно 100. Среди них 48 входит в состав однопланетных систем, 7 – в состав двухпланетных, 7 – трехпланетных, 3 – четырехпланетных и одна (Kepler-32) пятипланетная. За исключением горячего юпитера у звезды KOI-254 все транзитные кандидаты у красных карликов имеют радиусы от 0.5 до 3 земных и большие полуоси орбит порядка несколько десятых астрономической единицы. Согласно данным Кеплера, распространенность планет у красных карликов в 3 раза выше, чем у солнцеподобных звезд, причем количество планет растет с уменьшением их размера (та же тенденция прослеживается и для солнцеподобных звезд).

Звезда Kepler-32  (KOI-952) – красный карлик спектрального класса M1 V. Его масса оценивается в 0.54 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 0.53 ± 0.02 солнечных радиусов, температура фотосферы составляет 3793 ± 80К, содержание тяжелых элементов близко к солнечному. Возраст звезды превышает 2 млрд. лет.

Кривая блеска Kepler-32 демонстрирует 5 транзитных сигналов с периодами 0.74296, 2.8960, 5.9012, 8.7522 и 22.7802 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 0.81, 1.5, 2.2, 2.0 и 2.7 радиусов Земли. Планетная природа третьей и четвертой планет была подтверждена ранее методом тайминга транзитов, а также путем исключения других причин, способных имитировать транзитный сигнал, остальные планеты оставались в статусе планетных кандидатов.

31 декабря 2012 года в Архиве электронных препринтов появилась статья группы американских астрономов из Калифорнийского института технологий, посвященная подробному изучению этой системы. Американцы существенно уточнили параметры родительской звезды и подтвердили планетную природу остальных трех ее транзитных кандидатов. Также они нашли, что планеты в этой системе не могли образоваться на месте, там, где мы их сейчас наблюдаем, а значит, мигрировали из внешних областей системы. Также они нашли, что вторая, третья и четвертая планеты связаны цепочкой орбитальных резонансов 1:2 и 2:3.

Планетная система Kepler-32. Для наглядности размеры планет увеличены в 80 раз относительно масштаба их орбит.

Метод тайминга транзитов позволил оценить массы третьей и четвертой планеты. Поскольку анализ выявил признаки небольшого, но все-таки не равного нулю эксцентриситета их орбит, полученные массы могут служить только верхними пределами, они равны 6.6 и 8.4 земных масс для третьей и четвертой планет, соответственно. Авторы статьи полагают, что истинные массы этих планет должны быть примерно в 2 раза меньше и составлять 3.4 и 3.8 масс Земли. Это означает, что обе планеты включают в себя значительную долю летучих элементов и окружены плотными протяженными атмосферами. 
Самая внутренняя планета Kepler-32 f с радиусом 0.81 земных, удаленная от фотосферы звезды всего на 4.3 звездных радиуса и нагретая до 1100К (в предположении альбедо, равного 0.3, и эффективного переноса тепла с дневной на ночную сторону), должна была быстро потерять свою атмосферу, тогда как остальные планеты, скорее всего, сохранили ее. 

Планеты системы Kepler-32 (показаны лиловыми кружками) на плоскости Большая полуось орбиты – Масса среди других кандидатов у звезд красных карликов. Массы планет оценены исходя из соотношения M ~ R^2.06, массы планет Kepler-32 b и Kepler-32 c – методом тайминга транзитов. Также на диаграмме показаны радиусы сублимации пыли для звезды Kepler-32 в возрасте 2 млн. и 10 млн. лет. Наклонными пунктирными линиями показаны различные оценки плотности протопланетного диска звезды Kepler-32.

Авторы статьи также оценили распространенность планет у звезд красных карликов на основе данных, полученных Кеплером. Ранее была получено, что ~30% М-карликов имеют планеты радиусом больше 2 радиусов Земли на орбитах короче 50 суток. Теперь, когда для анализа стали доступны и транзитные кандидаты меньших размеров, они нашли, что на одну М-звезду приходится как минимум 1.0 ± 0.1 планета. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1301.0023v1.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Магнетары

Магнетарами называются нейтронные звезды, (см. Звезды, нейтронные) обладающие мощнейшим магнитным полем... [далее]

Rambler's Top100