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

Секция Совета РАН по космосу

< Парашюты для марсианской посадочной станции испытают в середине года
21.01.2021 22:22 Давность: 42 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 178

NGTS-13 b: тяжелый горячий юпитер у звезды-субгиганта



Представлена планета массой 4.8 масс Юпитера и радиусом 1.14 радиусов Юпитера у звезды, уже сошедшей с главной последовательности.


Владислава Ананьева

Как формируются планеты-гиганты? Этот вопрос все еще далек от окончательного решения. Существуют две хорошо проработанные конкурирующие гипотезы – гравитационной неустойчивости в протопланетном диске и аккреции на ядро. Согласно первой гипотезе, в протяженном и массивном протопланетном диске возникает гравитационная неустойчивость, приводящая сначала к появлению плотных газовых сгущений, а затем к коллапсу этих сгущений в планеты. Согласно второй – в протопланетном диске из планетезималей и прочих твердых включений размерами от песчинки до валунов сначала образуется планетный эмбрион, который при достижении критической массы около 10 масс Земли начинает быстро аккрецировать газ. Обе гипотезы предсказывают, что планеты-гиганты образуются далеко от звезды, а затем так или иначе мигрируют внутрь системы. Не исключено, что в природе реализуются оба сценария – наиболее массивные планеты с массой более ~4 масс Юпитера образуются по первому механизму, а менее массивные – по второму. Поэтому обнаружение планет с массами, близкими к точке перехода, представляют особый интерес.

13 января 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию массивного горячего юпитера NGTS-13 b. Планета была открыта наземным транзитным обзором NGTS, прошла процедуру валидации (в том числе с помощью фотометрии TESS), затем массу планеты измерили методом лучевых скоростей CORALIE. Из-за большой массы планеты оказалось достаточно получить всего 13 замеров лучевой скорости родительской звезды.

NGTS-13 – звезда спектрального класса G2, удаленная от нас на 657 ± 15 пк. Она уже сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. Ее свойства определены плохо, поскольку модели звездной эволюции дают для нее два различных (и притом примерно равновероятных) решения. Авторы статьи обошли эту проблему, объединив оба решения в одно, но с большими погрешностями.

Итак, масса звезды оценивается в 1.30 +0.11/-0.18 солнечных масс, радиус – в 1.79 ± 0.06 солнечных радиусов, светимость в 3.3 ± 0.2 раза превышает солнечную. Возраст NGTS-13 составляет 4.2 +2.7/-1.6 млрд. лет.

При радиусе 1.14 ± 0.05 радиусов Юпитера масса гиганта NGTS-13 b достигает 4.84 ± 0.44 масс Юпитера, что приводит к средней плотности 4.02 ± 0.55 г/куб.см. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с небольшим, но отличном от нуля эксцентриситетом 0.086 ± 0.034, и делает один оборот за 4.119 земных суток. Эффективная температура гиганта достигает 1605 ± 30 К.

Планета NGTS-13 b (показана пятиконечной звездой) на плоскости «масса – радиус» (слева) и «масса – средняя плотность» (справа) среди других транзитных экзопланет. Цвет планет отражает или их эффективную температуру (слева), или массу родительской звезды (справа).

Радиус планет-гигантов почти не зависит от их массы. При одной и той же массе радиусы планет могут отличаться более чем вдвое, а при одном и том же радиусе массы могут отличаться в 30 раз и более. Для сравнительно легких планет-гигантов больше всего на размеры планет влияет степень нагрева (наиболее горячие планеты оказываются сильнее всего «раздутыми»), но для более тяжелых планет из-за возросшей силы тяжести эта зависимость ослабевает. Примерное постоянство радиусов планет-гигантов и коричневых карликов приводит к тому, что с ростом массы их средние плотности возрастают вплоть до 200 г/куб.см при достижении предела Кумара, когда в недрах начинаются термоядерные реакции превращения водорода в гелий, и объект становится звездой.

Авторы отмечают, что не равный нулю эксцентриситет планеты может быть свидетельством ее высокоэксцентричной миграции, хотя не настаивают на этой версии.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2101.04245.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Конфигурация планет

Особый случай взаимного расположения планет, Земли и Солнца... [далее]

Rambler's Top100