< Глобальные бури запускают в небо пылевые башни

G 9-40 b: мини-нептун с температурным режимом Меркурия

В рамках расширенной миссии K2 «Кеплер» обнаружил транзитный мини-нептун радиусом ~2 радиуса Земли у сравнительно близкого красного карлика G 9-40.

---

Владислава Ананьева

Среди множества транзитных планет, обнаруженных «Кеплером», планет у красных карликов довольно мало – команда миссии выбирала в качестве целей преимущественно солнцеподобные звезды. Ситуация немного улучшилась с началом расширенной миссии K2, когда в число целей были включены сравнительно близкие и яркие красные карлики. 

С точки зрения трансмиссионной спектроскопии такие звезды наиболее интересны – небольшие размеры их дисков позволяют изучать на просвет атмосферы планет небольшого размера (нептунов и суперземель). Кроме того, малые массы красных карликов облегчают измерения масс их планет методом лучевых скоростей.

2 декабря 2019 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная валидации мини-нептуна у красного карлика G 9-40. Это вторая по удаленности система, обнаруженная K2 (после K2-129). Относительная яркость родительской звезды (+9.2 в инфракрасной полосе Ks) делает эту систему интересной целью для изучения свойств атмосферы планеты с радиусом около двух земных и умеренным тепловым режимом.

G 9-40 (EPIC 212048748) – красный карлик спектрального класса M2.5 V, удаленный от нас на 27.93 ± 0.05 пк. Его масса оценивается в 0.29 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 0.307 ± 0.006 солнечных радиусов, светимость в ~93.5 раза меньше солнечной. Звезда отличается невысокой активностью и зрелым возрастом 9.9 ^+2.6/_-4.1 млрд. лет.

Кривая блеска звезды демонстрирует четкий транзитный сигнал с периодом 5.746 земных суток и глубиной ~3500 ppm, соответствующей планете с радиусом 2.03 ± 0.11 радиусов Земли. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитный сигнал). Вероятность не планетной природы сигнала оценивается авторами работы в 10^-6.

Чтобы оценить массу планетного кандидата, исследователи получили 4 замера лучевой скорости звезды с помощью спектрографа HPF, установленного на 10-метровом телескопе Хобби-Эберли (HET). Конструкция спектрографа дает возможность использовать т.н. «лазерную гребенку», увеличивающую внутреннюю точность спектрографа до 20 см/с. Однако авторы из опасения загрязнить светом лазера спектр звезды «гребенку» не использовали, и точность единичного замера составила только 6.1 м/с. Поэтому массу планеты измерить не удалось, был получен только верхний предел. С достоверностью 99.7% масса G 9-40 b не превышает 11.7 масс Земли. 

Исходя из теоретических соотношений масса-радиус, авторы оценили массу планеты в 5.0 ^+3.8/_-1.9 масс Земли. Гравитационное влияние планеты должно наводить на родительскую звезду колебания лучевой скорости с полуамплитудой 4.1 ^+3.1/_-1.6 м/с – величиной, вполне доступной для измерения лучшими современными спектрографами. В заключении своей работы авторы призывают коллег все-таки измерить массу этой планеты. 

Температурный режим G 9-40 b грубо соответствует температурному режиму Меркурия (эффективная температура планеты в предположении нулевого альбедо оценивается в 456 ± 40К). 

---