Понедельник, 23.09.2019
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Китайский луноход "Юйту-2" возобновил исследование обратной стороны Луны
27.08.2019 22:38 Давность: 27 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 289

Kepler-538 b: теплый мини-нептун с плотностью, близкой к земной



При радиусе 2.2 радиуса Земли масса планеты Kepler-538 b достигает 10.6 масс Земли, а эффективная температура – 380 К.


Владислава Ананьева

К настоящему времени открыто свыше 4 тысяч внесолнечных планет, и 3/4 из них имеет орбитальные периоды короче 50 земных суток. Это вызвано тем, что транзитный метод – самый продуктивный метод поиска экзопланет – наиболее чувствителен к самым близким к звезде планетам (вероятность транзитной конфигурации обратно пропорциональна расстоянию между планетой и звездой). Транзитных планет с орбитальными периодами свыше 50 суток известно очень мало, еще меньше известно долгопериодичных транзитных планет с измеренной массой (до открытия Kepler-538 b их было известно всего 10). Поэтому обнаружение каждой такой планеты вызывает повышенный интерес.

26 августа 2019 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья про измерение массы транзитного мини-нептуна Kepler-538 b. Планета впервые была представлена в 2016 году как прошедшая статистическое подтверждение (валидацию). Ее орбитальный период достигает 81.74 земных суток, радиус близок к 2.2 радиусам Земли. Kepler-538 b вращается вокруг солнцеподобной звезды немного легче и тусклее Солнца, поэтому ее температурный режим довольно умеренный – эффективная температура в предположении альбедо, равного 0.3 (альбедо Земли), составляет ~380К (т.е. температурный режим является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры).

Поскольку планета вращается вокруг сравнительно яркой звезды (+11.27 видимой звездной величины), была надежда измерить ее массу методом лучевых скоростей. С этой целью авторы получили 83 замера лучевой скорости Kepler-538 с помощью спектрометра HARPS-N, а также воспользовались замерами, полученными другими авторами: 26 с помощью спектрографа HIRES и 2, полученными спектрографом TRES. Большое количество измерений позволило выявить слабый RV-сигнал, наводимый планетой. Полуамплитуда колебаний лучевой скорости звезды с периодом, равным орбитальному периоду Kepler-538 b, составила всего 1.69 ± 0.39 м/с – меньше погрешности единичного замера!

Таким образом, масса планеты оказалась равной 10.6 ± 2.5 масс Земли, что при радиусе 2.215 +0.040/-0.034 радиуса Земли приводит к средней плотности 5.4 ± 1.3 г/куб.см. Эта плотность слишком низка для планеты железокаменного или даже чисто каменного состава, так что Kepler-538 b или включает в свой состав 25-50% льдов (преимущественного водяного льда), или окружена протяженной водородно-гелиевой атмосферой.

Планета Kepler-538 b на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет малой массы. Для сравнения показаны также Земля и Венера. Серыми линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет (снизу вверх) чисто железного, железокаменного в пропорции 1:1, чисто каменного, ледно-каменного в пропорции 1:3 и 1:1, и чисто ледяного состава.

Из-за невысокой температуры планеты шкала высот в атмосфере Kepler-538 b также будет невелика, что делает ожидаемый трансмиссионный спектр плоским даже в предположении чистой (безоблачной) атмосферы. Моделирование трансмиссионного спектра, проведенное авторами исследования, показало, что космический телескоп им. Джеймса Вебба едва ли сможет быть полезным в изучении атмосферы Kepler-538 b, придется ждать ввода в строй 30-метровых телескопов нового поколения (TMT и т.п.)

Источник: https://arxiv.org/pdf/1908.08585.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Закон всемирного тяготения (Ньютона)

(назван по имени английского математика, физика, астронома Исаака Ньютона - I. Newton 1643-1727) Важнейший для понимания процессов во Вселенной закон формулируется следующим образом... [далее]

Rambler's Top100