Вторник, 26.11.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Ландшафты Тефии
23.05.2014 00:04 Давность: 11 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 5733

Горячие суперземли светлее, чем горячие юпитеры



Если альбедо горячих юпитеров в среднем составляет 0.06-0.11, то альбедо горячих суперземель – 0.16-0.30. Некоторые суперземли оказались светлее Венеры!


Владислава Ананьева

Когда транзитная планета в своем орбитальном движении заходит за звезду, суммарный блеск системы слегка уменьшается. Это явление называется вторичным минимумом, или «антитранзитом». Измерение глубины вторичного минимума позволяет определить альбедо дневного полушария планеты, а также его температуру. Измерения глубины вторичных минимумов ряда горячих юпитеров показало, что большинство из них имеет низкое альбедо (6-10%), хотя встречаются и «яркие» исключения с альбедо до 40-50% (например, HAT-P-7 b). Предполагается, что низкое альбедо большинства горячих гигантов обусловлено «мутностью», непрозрачностью их атмосфер, вызванной поглощением света атомами натрия и калия (при отсутствии облаков). Высокое альбедо некоторых горячих юпитеров, напротив, может быть объяснено наличием силикатных облаков, которыми те окутаны.

16 мая 2014 года в Архиве электронных препринтов появилась статья Брюса-Оливера Демори (Brice-Olivier Demory), посвященная измерению альбедо горячих суперземель. Демори воспользовался кривыми блеска, полученными космическим телескопом им. Кеплера за первые 13 наблюдательных кварталов (с мая 2009 по июнь 2012 года). Он отобрал транзитные кандидаты из каталога KOI, чей период не превышал 10 земных суток, радиус был меньше 2.25 радиусов Земли, и которые еще не были идентифицированы как ложные открытия, всего 97 кандидатов. Эффективные температуры изученных кандидатов (в предположении нулевого альбедо и эффективного теплопереноса на ночную сторону планеты) лежали в диапазоне 1200 – 2800К. Для каждого из них Демори поискал в кривых блеска признаки вторичного минимума. Слишком глубокий вторичный минимум (соответствующий альбедо планеты, явно большему единицы) означал, что кандидат является ложным открытием (близкой затменно-переменной двойной фона, а не планетой), таких обнаружилось 3 штуки. Кроме того, Демори выкинул из своей выборки кандидаты с низким отношением сигнал/шум, у которых вторичный минимум не был обнаружен. При этом кандидаты с высоким отношением сигнал/шум и отсутствующим вторичным минимумом, для которых можно было получить осмысленные верхние пределы на альбедо, были оставлены для рассмотрения.

Окончательно, выборка Демори составила 27 транзитных кандидатов. Для 18 из них альбедо оказалось совместимо с нулем (в пределах 1 сигма), для 9 – оказалось довольно высоким. 

Горячие суперземли из выборки Демори. Слева – зависимость количества отобранных кандидатов от их орбитального периода, справа – аналогичная зависимость от радиуса кандидата. Розовым цветом показаны кандидаты с нулевым альбедо (в пределах 1 сигма), синим цветом – яркие кандидаты с высоким альбедо.

Интересно, что у некоторых транзитных суперземель альбедо оказалось очень высоким. Так, у горячей суперземли Kepler-10 b (KOI-72.01) альбедо оценивается в 0.56 +0.09/-0.10, а у планеты Kepler-93 b (KOI-69.01) – даже в 0.88 +0.48/-0.34! Среднее альбедо горячих суперземель (0.16-0.30) оказалось заметно выше среднего альбедо горячих юпитеров (0.06-0.11). 

Измеренная яркостная температура планет в сравнении с их эффективной температурой. Кружками показаны суперземли с измеренным альбедо, треугольниками – планеты-гиганты. Серым цветом показаны суперземли, для которых получен только верхний предел на альбедо. Красной линией показана равновесная температура в случае нулевого альбедо и неэффективного переноса тепла на ночную сторону планеты, синей линией – то же самое, но в случае эффективного теплопереноса (когда планета нагрета равномерно). Зеленым кружком показана планета Kepler-10 b.

Высокое альбедо горячих суперземель может быть вызвано как облаками в их атмосфере, так и эффективным отражением света от океанов расплавленной лавы, покрывающих их дневное полушарие. Высокое альбедо Kepler-10 b, скорее всего, объясняется именно лавовым океаном. Однако для планеты Kepler-93 b с эффективной температурой около 1200К это объяснение не подходит.

Зависимость разницы между яркостной и эффективной температурой (обусловленной отражением света звезды) от эффективной температуры кандидатов. Как и на предыдущем рисунке, кружками показаны суперземли с измеренным альбедо, треугольниками – планеты-гиганты, зеленым кружком – планета Kepler-10 b, серым цветом – суперземли с верхним пределом на альбедо. Черный кружок в верхнем левом углу – планета Kepler-93 b.

Суперземли с высоким альбедо станут привлекательной целью как для будущих фотометрических миссий (например, CHEOPS и PLATO), так и для высокоточных спектральных наблюдений с помощью телескопа E-ELT.

Источник: http://arxiv.org/pdf/1405.3798.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Закон Вина

(назван по имени немецкого физика Вильгельма Карла Вернера Вина - W. K. V. Wien 1864-1928) Закон гласит, что длина волны, на которую приходится максимальная интенсивность электромагнитного излучения... [далее]

Rambler's Top100