Вторник, 20.04.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Китайский зонд прислал первый снимок Марса
07.02.2021 22:17 Давность: 71 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 419

Транзитный мини-нептун и не транзитный нептун у яркой F-звезды HD 5278



У звезды HD 5278 (TOI-130) обнаружена планета радиусом 2.45 радиусов Земли и массой 7.8 масс Земли, делающая один оборот за 14.34 суток, которая будет прекрасной целью для космического телескопа им. Джеймса Вебба. Также в этой системе открыт нептун с проективной массой 18 масс Земли и орбитальным периодом 40.9 суток.


Владислава Ананьева

Распределение по радиусам планет, промежуточных по своим размерам между Землей и Нептуном, имеет характерный двугорбый вид: в области 1.7-1.9 радиусов Земли наблюдается минимум, называемый «зазором Фултона» или «долиной радиусов» (radius valley). Этот минимум разделяет планеты преимущественно железокаменного состава (суперземли) и планеты, обогащенные летучими веществами (мини-нептуны). Состав мини-нептунов пока неизвестен – они могут представлять собой железокаменные ядра, окруженные протяженными водородно-гелиевыми атмосферами, а могут содержать мало водорода, зато много воды, составляющей значительную долю их массы. Если планета находится близко от звезды и сильно нагрета, эта вода будет находиться в виде пара, закритического флюида и высокотемпературных льдов. Чтобы определить, какая из гипотез строения мини-нептунов ближе к истине (а может, справедливы они обе), необходимо изучать состав мини-нептунов с радиусами, близкими к зазору Фултона (т.е. планет с радиусами около 2 радиусов Земли). 

1 февраля 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы мини-нептуна HD 5278 b (TOI-130 b) и открытию второй (не транзитной) планеты в этой системе. Звезда HD 5278 наблюдалась TESS на 1, 12, 12 и 27 секторах. После обнаружения транзитного кандидата звезда прошла стандартную процедуру валидации. Окончательное подтверждение планетной природы кандидата и измерение его массы было сделано методом лучевых скоростей с помощью спектрографа ESPRESSO, самого точного на данный момент.

HD 5278 (HIP 3911, TOI-130) – звезда главной последовательности спектрального класса F8 V, удаленная от нас на 56.1 ± 0.8 пк. Ее масса оценивается в 1.13 ± 0.04 солнечных масс, радиус – в 1.20 ± 0.02 солнечных радиусов, светимость в ~1.9 раза больше светимости Солнца. Звезда отличается несколько пониженным содержанием тяжелых элементов (их на 30% меньше, чем в составе Солнца), ее возраст составляет 3.0 ± 1.1 млрд. лет.

При радиусе 2.45 ± 0.05 радиусов Земли масса планеты HD 5278 b достигает 7.8 ± 1.4 масс Земли, что приводит к средней плотности 2.9 ± 0.5 г/куб.см. Этот горячий мини-нептун вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.120 ± 0.001 а.е. и эксцентриситетом 0.22 ± 0.15, и делает один оборот за 14.339 суток. Из-за яркости родительской звезды эффективная температура планеты достигает 943 ± 13 К.

Планета HD 5278 b (показана голубой звездой и подписана TOI-130 b) на плоскости масса-радиус среди других транзитных экзопланет. Для сравнения черными квадратами показаны также Уран и Нептун. Цветные точечные, пунктирные и штрих-пунктирные линии показывают модельные соотношения масса-радиус для планет разного химического состава.

Средняя плотность HD 5278 b совместима с чисто водным составом, однако крайне маловероятно, чтобы эта планета действительно состояла только из воды. Скорее всего, у нее есть железокаменное ядро, водяная мантия и протяженная водородно-гелиевая атмосфера, чья масса, однако, составляет всего ~0.3% от полной массы планеты. 

Помимо колебаний с периодом 14.339 суток, вызванных планетой b, лучевая скорость звезды продемонстрировала еще одно когерентное колебание с периодом 40.9 ± 0.2 суток, не сопровождающееся никакими признаками звездной активности. Авторы пришли к выводу, что его вызывает не транзитная планета HD 5278 c с проективной массой 18.1 ± 2 масс Земли, скорее всего нептун. Орбита внешней планеты близка к круговой.

Благодаря яркости родительской звезды (+8 звездной величины) планета HD 5278 b будет хорошей целью для изучения свойств ее атмосферы методами трансмиссионной спектроскопии, например, с помощью JWST, чей запуск ожидается в октябре этого года.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2101.12300.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Апоцентр

(от греч. apo - без или вдали и ..центр) Самая отдаленная от центрального тела точка эллиптической орбиты вокруг него. Апоцентр - наиболее общее ее название... [далее]

Rambler's Top100