Пятница, 29.05.2020
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Комета ATLAS начала разваливаться на подлете к Солнцу
13.04.2020 22:49 Давность: 45 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 94

TOI-849 b: горячий нептун со средней плотностью Земли



Обнаружена планета, попадающая в середину «пустыни горячих нептунов».


Владислава Ананьева

Если расположить все известные планеты на плоскости «орбитальный период – масса» или «орбитальный период – радиус», то в глаза бросится протяженная область, почти лишенная планет – т.н. «пустыня горячих нептунов». Оказывается, планет с орбитальными периодами 1-2 суток и радиусами от 2 до 10 радиусов Земли (с массами от 8 масс Земли до 1 массы Юпитера) практически нет. Происхождение «пустыни» до сих пор неясно – простое фотоиспарение водородно-гелиевых атмосфер легких планет-гигантов не может обеспечить ее наличие. Поэтому открытие планет, попадающих в «пустыню горячих нептунов», вызывает особый интерес.

24 марта 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию горячего нептуна TOI-849 b. Новая планета не только попадает в середину «пустыни», но и отличается экстремально коротким периодом и экстремально же высокой плотностью (среди планет своего размерного класса).

Транзитный кандидат TOI-849 b был обнаружен TESS, подтверждение его планетной природы и измерение массы было проведено методом лучевых скоростей с помощью спектрометра HARPS. При радиусе 3.45 ± 0.16 радиусов Земли масса планеты достигает 40.8 ± 2.5 масс Земли, что приводит к средней плотности 5.5 ± 0.8 г/куб.см, сравнимой со средней плотностью Земли. TOI-849 b вращается вокруг своей звезды на расстоянии всего 0.016 ± 0.0001 а.е. (3.7 звездных радиусов) и делает один оборот за 0.765524 земных суток (18 часов 22.3 минуты). В предположении альбедо, равного 0.3, эффективная температура планеты достигает 1800К.

Планета TOI-849 b (показана синим кружком и подписана) на плоскости «орбитальный период – радиус» (вверху) и «орбитальный период – масса» (внизу) среди других транзитных экзопланет. Хорошо заметна область, почти лишенная планет – «пустыня горячих нептунов».

TOI-849 – солнцеподобная звезда немного меньше и холоднее Солнца, удаленная от нас на 225.2 ± 6 пк. Ее масса оценивается в 0.93 ± 0.023 солнечных масс, радиус – в 0.92 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость – примерно в 0.63 солнечных. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в полтора раза больше, чем в составе Солнца. Возраст TOI-849 достигает 6.7 +2.8/-2.4 млрд. лет.

Планета TOI-849 b (подписана) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет. Черными звездами показаны планеты Солнечной системы Уран, Нептун, Сатурн и Юпитер. Левая половина графика показывает в увеличенном масштабе область, очерченную черной пунктирной линией на правом графике. Пунктирными цветными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет чисто водного, водно-каменного (50/50), землеподобного и чисто железного состава.

Высокая средняя плотность планеты в сравнении со средней плотностью других нептунов говорит о резком обеднении летучими элементами. По расчетам авторов статьи, доля водорода и гелия в составе TOI-849 b составляет 2-4%, а масса ядра из тяжелых элементов достигает 39 масс Земли. 

Расчеты темпов убегания водорода из атмосферы TOI-849 b показали, что за все время существования планета потеряла только несколько процентов своей массы. Это значит, что не фотоиспарение отвечает за необычный химический состав этой планеты. Возможно, планета образовалась в результате гигантского столкновения на этапе, когда газовый протопланетный диск уже практически рассеялся. Еще один вариант – срыв атмосферы приливными силами, когда планета прошла на расстоянии полутора звездных радиусов от своей звезды (это могло произойти в случае высокоэксцентричной миграции). В любом случае динамическая история TOI-849 b явно была бурной.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2003.10314.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Линия перемены дат

Проходит по Северному ледовитому океану - по меридиану 172,50 восточной долготы, Берингову проливу и Тихому океану вдали от населенных мест. На основе международного соглашения... [далее]

Rambler's Top100