< Астрономы нашли на Луне «гололед»

Четыре планеты в системе EPIC 246471491

Космический телескоп им. Кеплера обнаружил у звезды EPIC 246471491 четыре планеты размерами меньше Нептуна. Массы двух из них были измерены методом лучевых скоростей.

---

Владислава Ананьева

Подавляющее большинство планет, обнаруженных космическим телескопом им. Кеплера, обладают радиусами 1.5-3 радиуса Земли и не имеют аналогов в Солнечной системе. Чтобы понять физическую природу этих миров, необходимо измерять не только их радиусы, но и массу – это позволяет определить их среднюю плотность и оценить химический состав. Однако для большинства планет, открытых «Кеплером» в рамках основной миссии, из-за тусклости родительских звезд измерение массы сильно затруднено (чем тусклее звезда, тем труднее получить ее высококачественный спектр и зафиксировать еле заметные смещения спектральных линий, вызванных движением звезды вокруг барицентра системы «звезда+планета»). По этой причине массы подавляющего большинства планет «Кеплера», открытых во время основной миссии, остаются не измеренными.

Однако в рамках расширенной миссии K2 «Кеплер» наблюдает в среднем более яркие звезды (ярче +12 величины). Это позволяет определять массы новых планет, в том числе и с радиусом менее 3 радиусов Земли (мини-нептунов и суперземель).

3 августа 2018 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию четырех транзитных планет у звезды EPIC 246471491. Все четыре планеты по размерам меньше Нептуна. Массы двух внутренних планет были измерены методом лучевых скоростей, на массы двух внешних наложены верхние пределы.

EPIC 246471491 – оранжевый карлик спектрального класса K2 V, удаленный от нас на 155.6 ± 6.4 пк. Его масса оценивается в 0.83 ± 0.023 солнечных масс, радиус – в 0.787 ± 0.016 солнечных радиусов, светимость примерно втрое меньше солнечной.

Кривая блеска звезды демонстрирует четыре транзитных сигнала с периодами 3.472, 7.138, 10.456 и 14.763 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 2.59 ± 0.06, 3.53 ± 0.08, 2.48 ± 0.06 и 1.95 ± 0.05 радиусов Земли, соответственно. Планеты удалены от своей звезды на 0.0382 ± 0.001, 0.0824 ± 0.0018, 0.118 ± 0.003 и 0.1804 ± 0.0043 а.е., орбиты близки к круговым. Эффективные температуры планет оцениваются в 1089 ± 22, 741 ± 15, 620 ± 13 и 501 ± 10К, иначе говоря, все они оказываются горячее Меркурия.

Для измерения масс планет было получено 9 замеров лучевой скорости EPIC 246471491 с помощью спектрографа HARPS-N и 28 замеров с помощью спектрографа CARMENES. Точность единичного замера составила 1-2 м/с у HARPS-N и 2.5-8 м/с у CARMENES. В результате удалось определить массы планет b (9.7 ± 1.3 масс Земли) и c (15.7 ± 2.3 масс Земли). На массы планет d и e были наложены верхние пределы в 6.5 и 10.7 масс Земли.

Средняя плотность планеты b оказалась равной 3.07 ± 0.45 г/куб.см – это больше, чем средняя плотность Нептуна, но меньше, чем плотность планеты земного типа. Средняя плотность планеты c составила 1.95 ^+0.32/_-0.28 г/куб.см – эта планета лишь немного меньше и плотнее Нептуна. Судя по небольшому верхнему пределу на среднюю плотность (~2.3 г/куб.см) планета d является мини-нептуном, а про природу внешней планеты e пока ничего сказать нельзя.

---