Четверг, 25.04.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< НАСА рассказало о пяти вариантах следующего марсианского зонда
27.07.2016 00:06 Давность: 8 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 5300

HATS-19 b, HATS-20 b, HATS-21 b: три транзитных горячих сатурна от обзора HATSouth



Кроме описания новых планет авторы исследования представляют свой анализ зависимости радиусов планет-гигантов от их массы, степени нагрева и металличности родительских звезд.


Владислава Ананьева

Наземный транзитный обзор HATSouth продолжает серию публикаций о своих новых открытиях. На этот раз вниманию научного сообщества были представлены три сравнительно маломассивных планеты-гиганта, чья масса сравнима с массой Сатурна или даже несколько ниже. Одна из планет находится на явно эксцентричной орбите, что может говорить о наличии в этой системе дополнительных тел.

HATS-19 удалена от нас на 780 ± 110 пк. Это слегка проэволюционировавшая звезда спектрального класса G0, ее масса составляет 1.30 ± 0.08 солнечных масс, радиус – 1.75 ± 0.25 солнечных радиусов, светимость превышает солнечную в ~3.3 раза. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в ~1.7 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст HATS-19 оценивается в 4.0 +1.0/-0.5 млрд. лет.

Масса планеты HATS-19 b составляет 0.43 ± 0.07 масс Юпитера, при этом радиус достигает 1.66 ± 0.27 радиусов Юпитера, что приводит к очень низкой средней плотности – 0.116 ± 0.042 г/куб.см (в ~8.6 раза меньше плотности воды!). Гигант вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.059 ± 0.001 а.е. и эксцентриситетом 0.3 ± 0.1, и делает один оборот за 4.56967 ± 0.00001 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 1570 ± 110К.

Планета HATS-20 b легче, прохладнее и гораздо компактнее «раздутого» гиганта HATS-19 b. Масса планеты составляет 0.273 ± 0.035 масс Юпитера, радиус – 0.776 ± 0.055 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.73 ± 0.18 г/куб.см. Этот горячий сатурн вращается вокруг своей звезды по орбите с плохо определенным эксцентриситетом (e < 0.5) на среднем расстоянии 0.0462 ± 0.0004 а.е., и делает один оборот за 3.79930 ± 0.00001 земных суток. Его эффективная температура составляет 1147 ± 36К.

HATS-20 b вращается вокруг звезды HATS-20 спектрального класса G9 V. Масса звезды оценивается в 0.91 ± 0.03 солнечных масс, радиус – в 0.89 +0.06/-0.04 солнечных радиусов, светимость составляет ~61% солнечной, а возраст – 6.4 ± 3.4 млрд. лет. Система удалена от нас на 454 +30/-22 пк.

Наконец, HATS-21 располагается на расстоянии 286 +24/-12 пк. Это солнцеподобная звезда массой 1.08 ± 0.03 солнечных масс, радиусом 1.02 +0.09/-0.04 солнечных радиусов и светимостью, близкой к светимости Солнца. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их примерно в 2 раза больше, чем в составе нашего дневного светила. Возраст HATS-21 оценивается в 2.3 ± 1.7 млрд. лет.

Масса горячего сатурна HATS-21 b равна 0.33 +0.04/-0.03 масс Юпитера, радиус – 1.12 +0.15/-0.05 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.29 +0.06/-0.09 г/куб.см. Гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите (эксцентриситет не превышает 0.15) на среднем расстоянии 0.0468 ± 0.0004 а.е. и делает один оборот за 3.55440 ± 0.00001 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 1284 +55/-31 К.

Новые планеты на плоскости «масса – радиус» на фоне других транзитных экзопланет. Красными значками показаны Сатурн и Юпитер. Серыми и голубыми линиями показаны модельные зависимости для планет-гигантов с разной массой ядра (0, 10, 25 и 50 масс Земли) и разного возраста (1 и 4.5 млрд. лет). Видно, что HATS-20 b и HATS-21 b вписываются в модельные представления, а HATS-19 b оказывается «раздутой».

К настоящему времени открыто уже несколько сотен транзитных планет-гигантов, у которых одновременно были измерены и масса, и радиус. Радиусы многих планет значительно (в полтора-два раза) превышают радиусы, предсказанные существующими моделями. Такие планеты называют «раздутыми» (inflated). Для объяснения «раздутости» предложено несколько гипотез, но ни одна пока не получила надежного подтверждения.

Ясность в этот вопрос можно внести, изучая, как именно радиусы планет зависят от других их параметров – массы, степени нагрева и металличности родительских звезд. Интересно, что для горячих сатурнов (планет с массами 0.1-0.5 масс Юпитера) и горячих юпитеров (с массами 0.5-2 масс Юпитера) эти зависимости оказались разными. Авторы исследования пишут, что новые планеты подтверждают сильную положительную зависимость радиуса планет от их температуры (т.е. степени нагрева). Для сатурнов также наблюдается положительная корреляция радиуса и массы, а для юпитеров такой корреляции нет (т.е. для них радиус коррелирует только со степенью нагрева).

Источник: http://arxiv.org/pdf/1607.00322.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Межпланетная...

пыль. Доля массы межпланетной пыли составляет только около 10-12 от массы всей Солнечной системы, однако... [далее]

Rambler's Top100