< Япония в 2023 году отправит экспедицию к лунному полюсу для поиска водных ресурсов

Компактные многопланетные системы чаще встречаются у низкометалличных звезд

Если распространенность планет-гигантов растет с ростом металличности родительских звезд, то распространенность плоских компактных плотно упакованных планетных систем, напротив, растет с уменьшением звездной металличности.

---

Владислава Ананьева

Явная зависимость распространенности планет-гигантов (особенно горячих юпитеров) от металличности родительских звезд была обнаружена еще в первое десятилетие экзопланетных исследований. При этом аналогичной зависимости для небольших планет (нептунов и суперземель) найдено не было: небольшие планеты примерно одинаково часто встречались у звезд и с относительно высоким (выше солнечного), и с низким содержанием тяжелых элементов.

«Кеплер» обнаружил новый тип строения внесолнечных планетных систем – компактные плотно упакованные плоские системы, где орбиты четырех, пяти, а иногда и шести небольших планет оказывались глубоко внутри орбиты Меркурия. Интересно, что оба типа строения исключают друг друга – в компактных многопланетных системах нет горячих юпитеров, а у звезд, имеющих горячие юпитеры, нет компактных многопланетных систем. 23 октября 2018 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная изучению зависимости распространенности систем обоих типов от металличности родительских звезд. И если для планет-гигантов (и горячих, и «холодных») была подтверждена уже хорошо известная положительная корреляция – вероятность обнаружить планету-гигант тем выше, чем выше металличность родительской звезды, то для компактных многопланетных систем картина оказалась обратной – их распространенность остается примерно постоянной у звезд с металличностью от -0.3 до 0.4 и растет у звезд с меньшей металличностью.

Из Экзопланетного архива НАСА авторы отбирали звезды главной последовательности с точно измеренным содержанием различных химических элементов (C, N, O, Na, Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni и др.) и хорошо определенными остальными параметрами. В результате было отобрано 716 звезд, возле которых вращалось 1148 планет. Далее авторы выделили из этого массива три типа систем: с «горячими» юпитерами, с «холодными» юпитерами и компактные многопланетные. Горячими юпитерами считались планеты с массой более 0.5 масс Юпитера или радиусом более 0.75 радиусов Юпитера, вращающиеся вокруг своих звезд ближе 0.3 а.е. Таких было выделено 104 штуки. «Холодными» юпитерами считались аналогичные планеты, вращающиеся дальше 0.3 а.е. – их оказалось 87. Компактными многопланетными считались системы с тремя или более планетами, расположенными ближе 1 а.е. – их нашлось 105. Только в одной системе (WASP-47) горячий юпитер соседствовал с другими планетами, расположенными ближе 1 а.е.

Сгладив получившиеся гистограммы, авторы получили следующие распределения:

---