Среда, 08.12.2021
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< «Индженьюити» приступил к исследованиям Марса с высоты
11.05.2021 22:23 Давность: 211 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 1437

Система TOI-1062: два мини-нептуна в резонансе 2:1



У солнцеподобной звезды TOI-1062 обнаружено два мини-нептуна с орбитальными периодами 4.1 и 8.0 суток. Внутренняя планета является транзитной с массой ~10.2 масс Земли, внешняя – не транзитной. Планета TOI-1062 b представляет большой интерес в изучении химии атмосферы.


Владислава Ананьева

Наблюдения космических транзитных миссий («Кеплера» и TESS) показали широчайшую распространенность планет небольших размеров – нептунов и суперземель. Однако на тесных орбитах, где эффективные температуры планет превышают 1000 К, наблюдается резкий дефицит планет с радиусами от 2 до 10 радиусов Земли, получивший название «пустыни горячих нептунов». Существование «пустыни горячих нептунов» объясняют фотоиспарением водородных атмосфер небольших планет и приливным разрушением легких газовых гигантов, хотя в этом вопросе остается еще много неясного.

Большое количество мини-нептунов обнаружено ныне действующей миссией НАСА TESS. В отличие от «Кеплера», TESS ведет фотометрический мониторинг сравнительно близких и ярких звезд, лучевые скорости которых можно измерять с высокой точностью. Это, в свою очередь, позволяет измерять массы небольших транзитных планет, а значит – и определять их среднюю плотность. Измерение массы как можно большего количества мини-нептунов помогает лучше понимать строение планет этого типа, не имеющих аналога в Солнечной системе, и пути их эволюции.

7 мая 2021 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению массы горячего мини-нептуна TOI-1062 b и открытию не транзитного мини-нептуна TOI-1062 c. Планета TOI-1062 b была обнаружена TESS на 1 и 13 секторах, в дальнейшем ее транзиты наблюдались на 27 и 28 секторах в рамках расширенной миссии. Звезда прошла стандартную процедуру валидации (исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы). Окончательное подтверждение планетной природы транзитного кандидата и измерение его массы было проведено методом лучевых скоростей с помощью спектрографа HARPS.

TOI-1062 – звезда главной последовательности спектрального класса G9 V, удаленная от нас на 82.2 ± 0.2 пк. Ее масса оценивается в 0.94 ± 0.02 солнечных масс, радиус – в 0.84 ± 0.09 солнечных радиусов, светимость примерно вдвое меньше светимости Солнца. Звезда отличается слегка повышенным содержанием тяжелых элементов, ее возраст – 2.5 ± 0.3 млрд. лет.

При радиусе 2.26 ± 0.1 радиусов Земли масса планеты TOI-1062 b составляет 10.2 ± 0.8 масс Земли, что приводит к средней плотности 4.86 +0.85/-0.74 г/куб.см. Этот горячий мини-нептун вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.052 ± 0.003 а.е. и эксцентриситетом 0.18 ± 0.08, и делает один оборот за 4.1141 ± 0.0015 суток. Эффективная температура планеты оценивается в 1077 ± 10 К.

Планета TOI-1062 b (показана синей звездой) на плоскости «масса – радиус» среди других транзитных экзопланет. Для сравнения бежевыми звездами представлены планеты Солнечной системы Уран и Нептун. Пунктирными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет земного состава и планет из воды.

Измеренная средняя плотность не позволяет определить химический состав TOI-1062 b. Планета может представлять собой сухое железокаменное ядро, окруженное первичной водородно-гелиевой атмосферой массой ~0.35% полной массы планеты, а может включать до 24% воды (в виде закритического флюида) без заметной примеси водорода.

Помимо колебаний с периодом 4.1 суток, обусловленных влиянием планеты b, лучевая скорость звезды TOI-1062 демонстрирует еще одно колебание с периодом 7.98 ± 0.02 суток и полуамплитудой 3.9 ± 0.5 м/с, соответствующее планете с проективной (минимальной) массой 9.35 ± 1.23 масс Земли. Исследователи пришли к выводу, что это колебание вызвано еще одним мини-нептуном TOI-1062 c, близким к орбитальному резонансу 2:1 с планетой b. Скорее всего, взаимное наклонение орбит обеих планет мало, планета c является «почти транзитной», и ее истинная масса мало отличается от проективной.

Авторы отмечают, что атмосфера TOI-1062 b может быть как преимущественно водородной, так и состоящей в основном из тяжелых газов (углекислого, угарного, водяного пара). В ближайшем будущем состав атмосферы можно будет оценить по ее средней молекулярной массе методами трансмиссионной спектроскопии.

Источник: https://arxiv.org/pdf/2105.01945.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Интерферометр

Интерферометром называется прибор, имеющий либо два оптических входа, например, перископическую систему, либо два приемника излучения, разнесенных на возможно большее расстояние... [далее]

Rambler's Top100