Суббота, 27.04.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Астрономы раскрыли загадку рождения астероидной "свиты" Марса
20.07.2017 23:53 Давность: 7 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 6389

Вторая планета в системе K2-18



Методом измерения лучевых скоростей измерена масса мини-нептуна K2-18 b, расположенного в обитаемой зоне своей звезды, и обнаружена вторая (не транзитная) планета K2-18 c.

Владислава Ананьева

Планетная система K2-18 была представлена в марте 2015 года вместе с 17-ю другими транзитными планетами, обнаруженными во время первой наблюдательной кампании расширенной миссии «Кеплера» K2 и прошедшими процедуру валидации. На момент открытия в этой системе была обнаружена одна транзитная планета с радиусом 2.24 ± 0.25 радиусов Земли, получающая от своей звезды примерно столько же энергии, сколько получает Земля от Солнца. Орбитальный период планеты K2-18 b составил ~32.9 земных суток. Т.к. наблюдательные кампании расширенной миссии «Кеплера» длятся немного менее 80 суток, было зафиксировано всего два транзитных события одинаковой глубины и продолжительности. 29 августа 2015 года звезду K2-18 в течение 8.1 часов наблюдал космический инфракрасный телескоп им. Спитцера – он зафиксировал третий транзит мини-нептуна K2-18 b, произошедший в предсказанное время. Это исключило альтернативные объяснения двум транзитным событиям, обнаруженным «Кеплером» (например, что оба транзита вызваны двумя разными планетами, по одному разу прошедшими по звездному диску).

Относительная яркость звезды K2-18 (+13.5 в видимых лучах и +8.9 в полосе K) делала возможным окончательное подтверждение планетной природы K2-18 b и измерение ее массы методом измерения лучевых скоростей. С апреля 2015 года по май 2017 года было получено 75 замеров лучевой скорости звезды K2-18 с помощью спектрографа HARPS. Точность единичного замера составила 2.4-5.6 м/с для разных ночей. В результате исследователям удалось не только измерить массу мини-нептуна K2-18 b, но и обнаружить еще одну (не транзитную) планету K2-18 c.

Масса K2-18 b оказалась равной 8.0 ± 1.9 масс Земли, что приводит к средней плотности 3.7 ± 0.9 г/куб.см. Такая средняя плотность говорит или о наличии протяженной водородно-гелиевой атмосферы, и/или о том, что около половины массы планеты приходится на водяной лед. Эффективная температура планеты при альбедо, равном 0.3, оценивается в 235 ± 9К.

Планета K2-18 b (показана красным цветом) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет небольшой массы. Для сравнения также показаны Земля и Венера.

Помимо колебаний лучевой скорости звезды K2-18, вызванных гравитационным взаимодействием с планетой b, ученые обнаружили колебания с периодом 8.962 ± 0.008 земных суток и полуамплитудой 4.63 ± 0.72 м/с, никак не связанные с проявлениями внутренней звездной активности. После анализа данных они пришли к выводу, что эти колебания вызываются планетой K2-18 c с минимальной массой (параметром m sin i) 7.5 ± 1.3 масс Земли, вращающейся на среднем расстоянии 0.060 ± 0.003 а.е., т.е. в 2.4 раза ближе планеты b. Температурный режим второй планеты близок к температурному режиму Меркурия.

Исследователи поискали в данных «Кеплера» следы транзитов внутренней планеты, но ничего не нашли. При этом масса K2-18 c достаточно велика, чтобы ее транзит проявился на кривой блеска, даже если эта планета состоит из чистого железа. Это означает, что планета K2-18 c не транзитная, а орбиты обеих планет имеют заметное взаимное наклонение.

Величина этого наклонения, впрочем, может быть весьма невелика и сравнима с взаимным наклонением орбит планет Солнечной системы. Авторы статьи подсчитали, что для того, чтобы K2-18 c не касалась звездного диска, ее орбита должна быть наклонена на угол больше 1.41° или меньше -2.25° к орбите планеты b (в зависимости от того, по какой половине звездного диска проходит хорда транзита). 

Ученые исследовали динамическую устойчивость системы K2-18 и нашли, что система устойчива, если эксцентриситет орбиты планеты b не превышает величины 0.43, а планеты c – 0.47. Гравитационное взаимодействие обеих планет должно приводить к заметным вариациям времени наступления транзитов планеты b, достигающим 40 секунд. Наблюдения этих вариаций – дело ближайшего будущего.

Мини-нептун K2-18 b также будет прекрасной целью для космического телескопа им. Джеймса Вебба, который сможет изучать свойства его атмосферы методами трансмиссионной спектроскопии. Его родительская звезда – второй по яркости красный карлик, возле которого обнаружена транзитная планета в обитаемой зоне.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1707.04292.pdf

<- назад в: Новости

Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Космические...

аппараты. Любые технические устройства, предназначенные для функционирования в космическом пространстве, называются космическими аппаратами. Они разделяются на два больших класса... [далее]

Сообщество | Форум

Rambler's Top100