Пятница, 25.06.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< К Земле приближается потенциально опасный астероид
11.01.2021 23:04 Давность: 165 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 1045

Измерены массы планет в системе L 231-31 (TOI-270)



Методом лучевых скоростей измерены массы трех небольших планет у близкого красного карлика TOI-270. Внутренняя планета оказалась железокаменной, две внешних являются мини-нептунами.


Владислава Ананьева

Чтобы оценить химический состав и физическую природу внесолнечных планет, необходимо измерять их среднюю плотность, а значит – массу и радиус. Поэтому ученые стремятся измерить массы как можно большего количества транзитных экзопланет. Особый интерес представляют небольшие планеты – мини-нептуны и суперземли. Однако измерять их массы нелегко, поскольку они наводят на свои звезды колебания лучевой скорости с малой амплитудой. Чтобы определять массы небольших планет, необходимы самые точные современные спектрографы с инструментальной погрешностью менее 1 м/с.

6 января 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы трех планет в системе красного карлика L 231-31 (TOI-270). Система была представлена в марте 2019 года, она включает в себя три транзитные планеты с орбитальными периодами 3.36, 5.66 и 11.38 земных суток и радиусами (после уточнения) 1.15 ± 0.05, 2.33 ± 0.07 и 2.01 ± 0.07 радиусов Земли, соответственно. Из-за низкой светимости звезды эффективные температуры планет оказываются довольно умеренными – в предположении альбедо, равного 0.3, они оцениваются в 528 ± 13, 443 ± 11 и 351 ± 8 К.

Чтобы измерить массы планет, исследователи получили 26 замеров лучевой скорости звезды с помощью спектрографа ESPRESSO и 58 – с помощью HARPS. Массы планет оказались равными 1.58 ± 0.26, 6.14 ± 0.38 и 4.78 ± 0.46 масс Земли, соответственно. Средняя плотность внутренней планеты TOI-270 b (5.7 ± 1.2 г/куб.см) совместима с железокаменным составом, средние плотности внешних планет (2.68 ± 0.3 и 3.28 ± 0.45 г/куб.см) говорят о наличии или большого количества воды, или водородно-гелиевой атмосферы массой ~1% от полной массы планет.

Планеты системы TOI-270 (подписаны) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет с измеренными массами. Для сравнения приведены также Земля и Венера. Сплошные цветные линии показывают модельные соотношения масса-радиус для чисто водных, чисто каменных и чисто железных планет, а также железокаменных планет смешанного состава (земного и 50:50). Пунктирными и точечными красными и сиреневыми линиями показаны аналогичные соотношения для планет земного состава с 1-2% водородной атмосферы при разных температурах.

Авторы исследования полагают, что все три планеты изначально имели примерно одинаковый состав, но внутренняя планета потеряла свою водородную атмосферу, а ее более массивным и удаленным от звезды соседкам удалось ее сохранить. Таким образом, планета b, с одной стороны, и планеты c и d, с другой, оказались по разные стороны зазора Фултона, разделяющего суперземли и мини-нептуны.

Авторы предложили формулу для вычисления зазора Фултона для планет с разными орбитальными периодами. По этой формуле для планет с орбитальными периодами 1 суток граница между мини-нептунами и суперземлями проходит через планеты с радиусом ~2 радиуса Земли, а для планет с орбитальными периодами 10 суток – ~1.5 радиусов Земли. 

Источник: https://arxiv.org/pdf/2101.01593.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Метеориты

(от греч. meteorites - метеорит) Метеоритами называются упавшие на поверхность Земли и не «догоревшие» в ее атмосфере остатки внеземных метеоритных тел - метеороидов... [далее]

Rambler's Top100