Воскресенье, 17.01.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< «Чанъэ-5» доставил грунт с Луны на Землю
17.12.2020 22:32 Давность: 31 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 206

Измерена масса эксцентричного теплого гиганта Kepler-1514 b



Масса планеты Kepler-1514 b достигает 5.28 ± 0.22 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по эксцентричной орбите (e ~ 0.4) с орбитальным периодом ~218 суток – это редкий случай умеренно нагретой транзитной планеты на широкой орбите.


Владислава Ананьева

Поскольку геометрическая вероятность транзитной конфигурации обратно пропорциональна расстоянию между планетой и звездой, транзитный метод наиболее чувствителен к планетам на близких к своей звезде орбитах. У подавляющего большинства известных транзитных экзопланет орбитальные периоды не превышают 16 суток. Даже «Кеплер», в рамках основной миссии свыше 3 лет наблюдавший один и тот же участок небесной сферы (поле «Кеплера»), обнаружил не так много транзитных кандидатов с периодами больше 100 суток. Долгопериодические транзитные планеты с измеренной массой остаются большой редкостью.

10 декабря 2020 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы транзитного кандидата KOI-3681.01, получившего также наименование Kepler-1514 b. Вторая планета в этой системе, Kepler-1514 c, прошла процедуру валидации. Из-за относительной яркости родительской звезды (ее видимая звездная величина +11.8) эта система представляет большой интерес для дальнейших исследований.

Kepler-1514 (KOI-3681) – звезда главной последовательности позднего F-класса, удаленная от нас на 389.3 ± 6 пк. Ее масса оценивается в 1.2 ± 0.065 солнечных масс, радиус – в 1.29 ± 0.03 солнечных радиусов, светимость примерно в 2.13 раза превышает солнечную. Возраст звезды составляет 2.9 +1.6/-1.3 млрд. лет.

«Кеплер» вел фотометрический мониторинг звезды Kepler-1514 на протяжении 18 наблюдательных кварталов (т.е. почти 3.5 лет). За это время было зафиксировано 7 транзитов внешней планеты b и более 100 транзитов внутренней планеты c. Для измерения массы внешней планеты было сделано 11 замеров лучевой скорости звезды с помощью спектрографа HIRES. Кроме того, звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы).

Итак, система включает в себя две планеты на эксцентричных орбитах – землеразмерную планету и газовый гигант. Радиус внутренней планеты Kepler-1514 с составляет всего 1.17 +0.06/-0.04 радиусов Земли, она вращается вокруг своей звезды по орбите с большой полуосью 0.1 ± 0.002 а.е. и плохо определенным эксцентриситетом 0.32 +0.35/-0.19, завершая один оборот за 10.514 земных суток. Эффективная температура этой горячей суперземли достигает 1066 ± 16 К. Массу Kepler-1514 с измерить не удалось: если предположить, что она равна массе Земли, планета должна наводить на свою звезду колебания лучевой скорости с полуамплитудой всего 0.26 м/с, что в несколько раз ниже инструментальной погрешности спектрографа HIRES.

Масса внешней планеты Kepler-1514 b достигает 5.28 ± 0.22 масс Юпитера, что при радиусе 1.11 ± 0.02 радиусов Юпитера приводит к средней плотности 4.82 ± 0.26 г/куб.см. Этот массивный газовый гигант вращается вокруг своей звезды по эксцентричной орбите с большой полуосью 0.753 ± 0.014 а.е. и эксцентриситетом 0.4 ± 0.014, его орбитальный период достигает 217.832 суток. В среднем освещенность на орбите Kepler-1514 b в 3.2 раза превышает освещенность на орбите Земли, другими словами, температурный режим планеты является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры (эффективная температура оценивается в 388 ± 6 К). 

Планета Kepler-1514 b (показана треугольником с красной обводкой) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет-гигантов с известными массами. Черными крестами показаны сильно нагретые планеты, т.е. планеты, получающие от своей звезды энергии больше «порога раздувания» (степень нагрева начинает влиять на радиус планеты-гиганта, если инсоляция на его орбите в ~150 раз превышает инсоляцию на орбите Земли), кружками показаны умеренно нагретые планеты. Как видно из графика, подавляющее большинство умеренно нагретых планет не раздуто.

Из-за умеренной температуры и высокой силы тяжести шкала высот в атмосфере гиганта составляет всего 15 км, что сильно затрудняет изучение свойств атмосферы методами трансмиссионной спектроскопии даже в отсутствии высотной дымки. Однако родительская звезда Kepler-1514 быстро вращается, что благоприятствует измерению наклона орбиты гиганта к звездному экватору с помощью эффекта Мак-Лафлина. Поскольку вся система выглядит «взболтанной», динамически горячей, наклон может быть большим, вплоть до нахождения Kepler-1514 b на ретроградной или полярной орбите. Скорее всего, эти наблюдения будут проведены в ближайшем будущем.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2012.04676.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Планетезималь

Образование, возникающее на последней стадии формирования планеты из протопланетного, т.е. до... [далее]

Rambler's Top100