< ALMA нашла холодную пыль в окрестностях ближайшей к нам звезды

Измерена масса внутренней планеты в системе GJ 9827

Масса горячей суперземли GJ 982 b оказалась равной 8.2 ± 1.5 масс Земли, из нее более 50% приходится на железное ядро.

---

Владислава Ананьева

Космический телескоп им. Кеплера показал широчайшую распространенность планет с радиусами от 1 до 4 радиусов Земли – суперземель и мини-нептунов. Однако в Солнечной системе таких планет нет, и их строение и свойства представляют для исследователей огромный интерес. 

Если планеты с радиусами 2-4 радиусов Земли в подавляющем большинстве случаев представляют собой мини-нептуны, то с планетами радиусами 1-2 радиуса Земли ситуация более сложная. Часть планет этого размерного класса является планетами земного типа, а часть содержит значительную долю летучих веществ и окружена плотными протяженными атмосферами. Как показали более ранние исследования, переход между этими двумя типами планет происходит при радиусе ~1.6 радиусов Земли. К сожалению, сравнительно малое количество планет с радиусом менее 2 радиусов Земли и измеренной массой не позволяет точно очертить зону этого перехода в пространстве параметров. Поэтому важно измерять массы как можно большего числа небольших планет (с радиусом менее 2 земных). 

7 ноября 2017 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению масс планет в системе GJ 9827 методом измерения лучевых скоростей родительской звезды. Авторы статьи измеряли лучевые скорости GJ 9827 с помощью спектрографа PFS с января 2010 по август 2016 года в рамках большого обзора сравнительно близких (ближе 100 пк) спокойных звезд, с 2002 года проводимого на телескопе Магеллан II. Всего было получено 36 замеров с точностью 1.5-3 м/с. Открытие у звезды GJ 9827 трех транзитных планет, сделанное космическим телескопом им. Кеплера в рамках расширенной миссии K2, побудило авторов проанализировать полученные данные с учетом того, что периоды планет оказались известны. В результате удалось измерить массу внутренней планеты b и получить верхние пределы на массы планет c и d. 

Масса планеты GJ 9827 b оказалась равной 8.2 ± 1.5 масс Земли, что при радиусе 1.64 ± 0.22 радиусов Земли приводит к средней плотности ~10 г/куб.см, соответствующей железокаменному составу, причем на долю железного ядра приходится ~50% массы. Если этот результат подтвердится, горячая суперземля GJ 9827 b станет одной из крупнейших железокаменных планет, известных людям. 

Масса планеты GJ 9827 c формально составляет 2.50 ± 2.21 земных масс, а планеты GJ 9827 d – 3.80 ± 2.63 масс Земли. Как мы видим, погрешности здесь сравнимы с самой измеряемой величиной, так что речь может идти только о верхних пределах в ~7.6 масс Земли для планеты c и ~11 масс Земли для планеты d. Возможно, массы внешних планет смогут определить спектрографы нового поколения (например, ESPRESSO). 

---