< «Венере-Экспресс» осталось всего несколько дней

Две трехпланетные системы у красных карликов: Kepler-445 и Kepler-446

Общая распространенность компактных многопланетных систем у красных карликов достигает ~23%.

---

Владислава Ананьева

Одним из неожиданных открытий космического телескопа им. Кеплера стало обнаружение т.н. компактных многопланетных систем, в которых орбиты нескольких планет оказывались плотно упакованными глубоко внутри орбиты Меркурия, а орбитальные периоды составляли всего несколько земных суток. Некоторые наиболее компактные системы (например, система у красного карлика Kepler-42) по своим габаритам больше напоминают системы спутников планет-гигантов, чем «полноценные» планетные системы вроде Солнечной. Из-за близости к звезде планеты в таких системах оказываются нагретыми до высоких температур.

8 января 2015 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная валидации двух многопланетных систем у красных карликов Kepler-445 и Kepler-446. Обе родительские звезды имеют спектральный класс M4 V, однако одна из них богата металлами, а вторая, напротив, бедна. С учетом вновь открытых систем распространенность компактных многопланетных систем у красных карликов авторы статьи оценили в 23 ⁺¹³/_-7 %.

Звезда Kepler-445 (KOI-2704, KIC 9730163) удалена от нас примерно на 90 пк. Масса звезды оценивается в 0.18 ± 0.04 солнечных масс, радиус – в 0.21 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость составляет всего 0.4% солнечной. Этот красный карлик отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в 1.9 раза больше, чем в составе Солнца. Звезда движется по направлению к нам с достаточно высокой скоростью, достигающей 61 ± 1 км/сек.

На расстоянии 3.9 угловых секунд от Kepler-445 расположен звездный компаньон на 7.6 звездных величин слабее (скорее всего, удаленная фоновая звезда). Интересно, что другого компаньона этой звезды KIC 9730159, обладающего близкой светимостью и, согласно входящему каталогу целевых звезд Кеплера KIC, удаленного от нее на 2.2 угловых секунд, на глубоких снимках Кек обнаружить не удалось. Авторы статьи пришли к выводу, что тут произошла ошибка и что звезду Kepler-445 «посчитали» дважды.

Кривая блеска Kepler-445 демонстрирует два четких транзитных сигнала (упомянутых в каталоге KOI) и один более слабый, обнаруженный уже авторами статьи. Периоды транзитных планет составляют 2.984, 4.871 и 8.153 земных суток, радиусы – 1.6, 2.5 и 1.25 радиусов Земли, соответственно. Несмотря на близость к звезде, все три планеты нагреты довольно умеренно – освещенность, создаваемая Kepler-445, составляет ~8.6, ~4.5 и ~2.24 того уровня освещенности, что создает Солнце на орбите Земли. Иначе говоря, внешняя планета Kepler-445 d имеет температурный режим, близкий к температурному режиму Венеры, а средняя планета Kepler-445 c оказывается немного прохладнее Меркурия.

Массы планет остаются неизвестными. Авторы статьи достаточно произвольно оценили их в 4-6, 8-9 и 3-4 масс Земли (от внутренней планете к внешней). Соответствующие амплитуды колебаний лучевой скорости звезды составили бы 6-8, 9-10 и 2-4 м/сек. Будь звезда Kepler-445 достаточно яркой, массы планет мог бы измерить спектрометр Северный HARPS, однако ее видимая звездная величина – +17.48, что делает измерение лучевых скоростей с требуемой точностью практически невезможным. Авторы статьи рассчитывают на будущие спектрографы нового поколения, которые смогут измерять лучевые скорости красных карликов по слабому смещению линий, расположенных в инфракрасном диапазоне (где M-звезды значительно ярче, чем в оптике).

Звезда Kepler-446 (KOI-2842, KIC 8733898) удалена от нас примерно на 120 пк. Ее масса оценивается в 0.22 ± 0.05 солнечных масс, радиус – в 0.24 ± 0.04 солнечных радиуса, светимость составляет 0.66% от светимости Солнца. Эта звезда, напротив, отличается пониженным содержанием тяжелых элементов – их в 2 раза меньше, чем в составе нашего дневного светила. Интересно, что звезда приближается к Солнцу со скоростью 118 ± 1 км/сек, что говорит о принадлежности Kepler-446 к толстому диску Галактики.

Кривая блеска Kepler-446 демонстрирует три транзитных сигнала с периодами 1.565, 3.036 и 5.149 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами ~1.5, ~1.1 и ~1.35 радиусов Земли. Температурный режим внешней планеты Kepler-446 d оказывается близким к температурному режиму Меркурия, остальные еще горячее. 

Поскольку звезда Kepler-446 также тусклая (ее видимая звездная величина +16.26), измерение масс планет методом измерения лучевых скоростей родительской звезды современными средствами невозможно. Авторы статьи оценили массы планет в 4-5, 2-4 и 3-5 масс Земли.

---