Пятница, 05.03.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< NASA выбрало компанию, которая доставит на Луну вездеход VIPER
12.06.2020 22:38 Давность: 266 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 4214

Измерены массы планет в системах К2-32 и К2-233



Методом лучевых скоростей измерены или оценены массы планет в многопланетных системах К2-32 и К2-233.


Владислава Ананьева

В рамках расширенной миссии K2 космический телескоп им. Кеплера наблюдал 19 областей неба площадью около ста квадратных градусов, расположенных вдоль эклиптики. Фотометрический мониторинг каждой области продолжался чуть менее 80 суток, затем телескоп перенаправлялся на следующую площадку. В течение каждой наблюдательной кампании «Кеплер» снимал фотометрию около 20 тыс. звезд. По данным, полученным во время расширенной миссии, уже открыто более 390 планет, более 900 пока остаются в статусе кандидатов.

Поскольку в рамках K2 «Кеплер» наблюдал в среднем более яркие звезды, чем во время основной миссии, для многих транзитных кандидатов появилась возможность измерять их массы методом лучевых скоростей. К счастью, наблюдательные площадки миссии K2 расположены вдоль эклиптики, они доступны спектрографам и северного, и южного полушария. В южном полушарии основным рабочим инструментом стал HARPS, чья внутренняя точность превышает 1 м/с. Высочайшая точность этого спектрографа позволяет измерять массы в том числе небольших планет – нептунов и суперземель.

2 июня 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению масс планет в двух многопланетных системах – К2-32 и К2-233. Авторы получили на HARPS 199 замеров лучевой скорости звезды K2-32 и 124 замера – звезды K2-233. Прибавив к ним те замеры, что были получены ранее, они заново оценили массы планет.

Звезда К2-32 наблюдалась во время 2 наблюдательной кампании миссии K2 (с 23 августа по 13 ноября 2014 года). Это ранний оранжевый карлик спектрального класса K0 V, удаленный от нас на 162.5 ± 4 пк. Сначала в 2016 году у него обнаружили три планеты размерного класса нептунов с орбитальными периодами 8.992, 20.661 и 31.717 земных суток, затем в 2019 году, применив более тщательную обработку данных – четвертую, землеразмерную, планету с орбитальным периодом 4.349 суток. Планеты выстраивались в цепочку орбитальных резонансов 1:2:5:7.

Масса внутренней планеты K2-32 e оказалась равной 2.1 +1.3/-1.1 масс Земли, что при радиусе 1.21 ± 0.05 радиусов Земли приводит к средней плотности 6.3 +4.1/-3.5 г/куб.см. Поскольку погрешности оказались сравнимы с измеряемой величиной, авторы осторожно говорят о верхнем пределе в 4.3 масс Земли. Эффективная температура планеты e в предположении нулевого альбедо – 1066 ± 18К.

Вторая планета K2-32 b при радиусе 5.30 ± 0.19 радиусов Земли имеет массу 15.0 ± 1.8 масс Земли, что приводит к средней плотности 0.55 +0.10/-0.08 г/куб.см. Эффективная температура второй планеты – 837 ± 14К.

Третья планета K2-32 c – тоже нептун, только поменьше: ее радиус оценивается в 3.13 ± 0.12 радиусов Земли, масса – в 8.1 ± 2.4 масс Земли, средняя плотность – в 1.43 ± 0.48 г/куб.см. Эффективная температура третьей планеты составляет 634 ± 11К.

Наконец, четвертая планета K2-32 d при радиусе 3.48 ± 0.12 радиусов Земли имеет массу 6.7 ± 2.5 масс Земли, среднюю плотность 0.87 ± 0.35 г/куб.см и эффективную температуру 550 ± 9К.

Орбиты всех четырех планет близки к круговым – эксцентриситеты не превышают 0.05. В целом K2-32 – прекрасный пример компактной плотно упакованной планетной системы.

Звезда K2-233 наблюдалась «Кеплером» в рамках 15 наблюдательной кампании (с 23 августа по 20 ноября 2017 года). Это оранжевый карлик спектрального класса K2 V, удаленный от нас на 67.4 ± 0.3 пк. Кривая блеска звезды продемонстрировала три транзитных сигнала с периодами 2.47, 7.06 и 24.36 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 1.43 ± 0.02, 1.28 ± 0.02 и 2.36 ± 0.04 радиусов Земли. Массы планет в этой системе оказалось измерить труднее – формально, они равны 3.3 +3.0/-2.2, 5.1 +3.2/-2.9 и 8.3 +5.2/-4.7 масс Земли, однако поскольку погрешности оказались сравнимы с измеряемой величиной, исследователи осторожно говорят о верхних пределах в 11.26, 12.81 и 21.14 масс Земли. Эффективные температуры планет оцениваются в 1121 ± 10К, 790 ± 7К и 523 ± 5К, соответственно.

Две внутренние планеты являются, скорее всего, горячими суперземлями, раскаленными и массивными аналогами Меркурия. С третьей планетой нет ясности: формально ее плотность оценивается в 3.44 +2.20/-1.94 г/куб.см. Скорее всего, она содержит в своем составе некоторое количество летучих (по большей части водяного льда), но долю этих летучих пока не определить, слишком велики неопределенности.

Эксцентриситеты орбит всех трех планет не превышают 0.2.

Планеты систем К2-32 (показаны черным цветом) и К2-233 (показаны пурпурным цветом) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет с известными массами. Буквами V, E, U, N отображены планеты Солнечной системы Венера, Земля, Уран и Нептун. Сплошными цветными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет чисто водного состава, смешанного 50/50 из воды и силикатов, земного состава и состоящих из чистого железа. Серыми пунктирными линиями показаны линии равной плотности 0.33, 1.33, 5.8 и 10 г/куб.см. Цвет планет маркирует уровень инсоляции на них, цветовая шкала расположена в левой части графика.

Звезда K2-233 молода – ее возраст оценивается в 360 +490/-140 млн. лет. Это делает планету K2-233 d идеальной целью для изучения ранней эволюции планетных атмосфер методами трансмиссионной спектроскопии.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2006.01102.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Конвекция

(от лат. convectio - доставка) Конвекцией называется один из механизмов переноса тепла. При этом происходит перемещение газовых, жидкостных или плазменных фрагментов, облаков, потоков, нагретых в разной степени... [далее]

Rambler's Top100