< NASA выбрало четыре возможных места для забора грунта с астероида Бенну

Система GJ 1061: три землеподобные планеты, одна в обитаемой зоне

У близкого (3.67 пк) красного карлика GJ 1061 методом лучевых скоростей обнаружены три планеты с минимальными массами 1.4, 1.8 и 1.7 масс Земли, последняя – в середине обитаемой зоны.

---

Владислава Ананьева

Проект Красная точка (Red Dots collaboration) посвящен поискам планет у самых ближайших звезд (ближе 5 пк). Наблюдательная стратегия состоит в последовательном очень плотном мониторинге какой-либо одной звезды, включающем в себя измерение ее лучевых скоростей с помощью спектрографа HARPS и одновременные фотометрические наблюдения. 

Ближе 5 пк расположено 15 одиночных и кратных звезд, в подавляющем большинстве красных карликов. В рамках проекта Красная точка уже были открыты планеты у Проксимы Центавра и звезды Барнарда. 

14 августа 2019 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию сразу трех планет у красного карлика GJ 1061. Авторы в течение 54 ночей (в июле-сентябре 2018 года) измеряли лучевые скорости звезды на HARPS с точностью 1 м/с, кроме того, они воспользовались 114 замерами, полученными ранее. Лучевая скорость GJ 1061 продемонстрировала три когерентных колебания, не сопровождающихся никакими признаками звездной активности. Природа еще одного колебания остается неясной. Авторы пришли к выводу, что вокруг этой звезды вращаются как минимум три планеты, близкие к орбитальному резонансу 1:2:4.

GJ 1061 (L 372-58) – одиночный красный карлик спектрального класса M5.5 V, удаленный от нас на 3.673 ± 0.001 пк, это 20-я звезда в списке ближайших к Солнцу. Ее масса оценивается в 0.12 ± 0.01 солнечных масс, радиус – в 0.156 ± 0.005 солнечных радиусов, светимость в ~588 раз меньше солнечной. Судя по низкому уровню активности и очень медленному вращению (один оборот совершается за ~130 суток), возраст звезды превышает 7 млрд. лет.

Ближайшая из трех планет GJ 1061 b имеет минимальную массу (m sin i) в 1.4 ± 0.2 масс Земли и орбитальный период 3.204 ± 0.001 земных суток. Она вращается вокруг своей звезды по примерно круговой орбите (e < 0.31) на среднем расстоянии 0.021 ± 0.001 а.е., ее температурный режим – промежуточный между температурными режимами Меркурия и Венеры. 

Средняя планета GJ 1061 c несколько массивнее – 1.75 ± 0.23 масс Земли, она завершает один оборот за 6.689 ± 0.005 земных суток. Вращаясь на среднем расстоянии 0.035 ± 0.001 а.е., она получает 1.4 ± 0.2 той энергии, что получает Земля от Солнца. Однако маловероятно, что эта планета потенциально обитаема – плотная атмосфера должна создавать сильный парниковый эффект. Эксцентриситет орбиты GJ 1061 c не превышает 0.29.

Наконец, третья планета GJ 1061 d располагается в середине обитаемой зоны – на среднем расстоянии 0.054 а.е. Ее минимальная масса оценивается в 1.68 ± 0.25 масс Земли, а температурный режим является промежуточным между температурными режимами Земли и Марса (освещенность 0.6 ± 0.1 земной). Орбитальный период планеты d пока определен не очень хорошо (или 13.03 ± 0.03, или 12.43 ± 0.03 земных суток), еще хуже определен эксцентриситет (< 0.53). Эта планета наиболее интересна с точки зрения потенциальной обитаемости – парниковый эффект, создаваемый плотной атмосферой, должен нивелировать меньшую, чем на Земле, освещенность, и делать температуру поверхности комфортной.

Кроме колебаний, вызванных тремя планетами, лучевая скорость звезды демонстрирует еще два колебания с периодом около 53 и около 130 земных суток, а также дополнительный линейный дрейф 1.8 ± 0.4 м/с в год. 130-суточные колебания связали с периодом вращения звезды вокруг своей оси, природа 53-суточных колебаний пока не ясна. Они могут быть также проявлением звездной активности, а могут быть вызваны 4-й планетой. Линейный дрейф, скорее всего, вызван более массивной планетой на широкой орбите. Ясность в этот вопрос внесут дальнейшие наблюдения.

Исследователи промоделировали движение планет в этой системе на протяжении 100 млн. лет и нашли ее устойчивой вплоть до наклонений в 10°. Однако такое наклонение маловероятно, скорее всего, массы планет не превышают 3 массы Земли.

Авторы подчеркивают эффективность наблюдательной стратегии проекта Красная точка и собираются продолжить мониторинг звезды GJ 1061 для лучшего понимания строения этой интересной системы.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1908.04717.pdf

---