Новости планетной астрономии
По последним данным, радиус TOI d составляет 2. Чтобы определить, какая из гипотез ближе к истине, необходимо изучать состав их атмосфер. Покорение воздуха.
Кологрив [1]. Судиславль [1]. Курская область [18]. Липецкая область [11]. Липецк [6]. Сырское [1]. Московская область []. Большие Вяземы [2]. Дедовск [1]. Долгопрудный [68]. Железнодорожный [4]. Жуковский [5]. Звенигород [4].
Королев [26]. Институт полиомиелита [1]. Красногорск [3]. Кузьминское [1]. Лесной городок [1]. Лыткарино [1]. Менделеево [1]. Мытищи [4]. Оболенск [1]. Пересвет [1]. Протвино [10]. Пущино [45]. Серпухов [4]. Сергиев Посад [4]. Фрязино [4].
Чашниково [1]. Черноголовка [49]. Шатура [2]. Орловская область [10]. Рязанская область [18]. Рязань [14].
Брыкин Бор [1]. Константиново [1]. Смоленская область [15]. Смоленск [14]. Гагарин [1]. Тамбовская область [27]. Инжавино [1]. Мичуринск [1].
Тверская область [39]. Бубоницы [1]. Калязин [1]. Тульская область [17]. Ясная поляна [1]. Ярославская область [49]. Ярославль [28]. Переславль-Залесский [5]. Рыбинск [2]. Северо-Запад []. Санкт-Петербург []. Петергоф [9]. Пулково [7]. Архангельская область [41]. Архангельск [37]. Искателей [1]. Нарьян-Мар [1]. Пинега [1]. Удимский [1]. Вологодская область [22]. Вологда [17]. Борок [1]. Череповец [4]. Калининградская область [25]. Калининград [24]. Рыбачий [1]. Карелия [92]. Петрозаводск [80].
Беломорск [1]. Кивач [1]. Костомукша [2]. Приморский [3]. Сортавала [1]. Чкаловский [1]. Республика Коми [45]. Сыктывкар [43]. Якша [2]. Ленинградская область [28]. Гатчина [13]. Колтуши [3]. Лодейное Поле [1]. Отрадное [2]. Пушкин [2]. Сосновый Бор [3].
Старая Ладога [2]. Мурманская область [46]. Мурманск [15]. Апатиты [21]. Кандалакша [3]. Кировск [3]. Ловозеро [1]. Мончегорск [2]. Раякоски [1]. Новгородская область [28]. Новгород [26]. Псковская область [8]. Бежаницы [1].
Южный регион []. Адыгея [15]. Астраханская область [23]. Астрахань [22]. Ахтубинск [1]. Волгоградская область [37]. Волгоград [36]. Волжский [1]. Калмыкия [6].
Комсомольский [1]. Краснодарский край [60]. Краснодар [32]. Абрау-Дюрсо [1]. Геленджик [2]. Новороссийск [4]. Ростовская область [94]. Ростов-на-Дону [80]. Новочеркасск [1]. Орловский [2]. Пухляковский [1]. Таганрог [1]. Северный Кавказ []. Дагестан [28]. Махачкала [28]. Ингушетия [2]. Назрань [1]. Кабардино-Балкария [21]. Нальчик [18]. Кашхатау [1]. Эльбрус [1]. Карачаево-Черкессия [11]. Черкесск [2]. Нижний Архыз [8].
Теберда [1]. Ставропольский край [37]. Ставрополь [19]. Кисловодск [5]. Пятигорск [13]. Северная Осетия [19]. Владикавказ [18]. Чечня [8].
Грозный [8].
Приволжье []. Башкортостан [89]. Иргизлы [1]. Реветь [1]. Старосубхангулово [1]. Кировская область [23]. Слободской [1]. Марий Эл [12].
Йошкар-Ола [11]. Мордовия [35]. Саранск [31]. Пушта [3]. Нижегородская область []. Нижний Новгород []. Дзержинск [2]. Оренбургская область [19]. Оренбург [19]. Пензенская область [17]. Пермский край [78].
Гремячинск [1]. Красновишерск [1]. Самарская область [74]. Тольятти [15]. Бахилова Поляна [1]. Саратовская область [73]. Саратов [70]. Балаково [1]. Петровск [1]. Энгельс—19 [1]. Татарстан []. Билярск [1]. Набережные Челны [1]. Нижнекамск [3]. Садовый [2]. Удмуртия [49]. Ижевск [44]. Ульяновская область [22].
Ульяновск [17]. Димитровград [2]. Чувашия [28]. Чебоксары [27]. Урал []. Курганская область [19]. Курган [19]. Свердловская область []. Екатеринбург []. Нижний Тагил [3]. Кировград [1]. Краснотурьинск [1]. Североуральск [2]. Слобода [2]. Тюменская область [58]. Когалым [1]. Красноселькуп [1]. Нефтеюганск [2]. Салехард [6]. Советский [1]. Тазовский [1]. Тобольск [3]. Угут [1]. Ханты-Мансийск [11]. Челябинская область [67]. Челябинск [48]. Магнитогорск [4]. Снежинск [1]. Сибирь []. Алтайский край [57].
Барнаул [47]. Полковниково [1]. Рубцовск [1]. Усть-Кокса [2]. Республика Алтай [20]. Горно-Алтайск [18]. Бурятия [34]. Улан-Удэ [29]. Майский [1]. Нижнеангарск [1]. Танхой [1]. Усть-Баргузин [2]. Иркутская область []. Иркутск []. Ангарск [2]. Бодайбо [1]. Листвянка [1]. Слюдянка [1]. Кемеровская область [39]. Кемерово [34]. Междуреченск [2]. Новокузнецк [2]. Писаная [1]. Красноярский край []. Красноярск [92]. Ванавара [1]. Железногорск [8]. Норильск [7]. Хатанга [2]. Шушенское [4]. Новосибирская область [].
Новосибирск []. Кольцово [2]. Колыбелька [1]. Омская область [33]. Томская область []. Северск [2].
Тува [9]. Тоора-Хем [1]. Хакасия [13]. Абакан [12]. Шира [1]. Читинская область [16]. Кыра [1]. Нижний Цасучей [2]. Дальний Восток []. Амурская область [23]. Благовещенск [20]. Архара [1]. Февральск [1]. Еврейская автономная область [7]. Биробиджан [7]. Камчатский край [55]. Петропавловск-Камчатский [43]. Елизово [9]. Никольское [1]. Паратунка [2]. Магаданская область [15]. Магадан [15]. Приморский край []. Владивосток []. Горнотаежное [3]. Приморский [5]. Спасск-Дальний [1].
Терней [1]. Уссурийск [4]. Сахалинская область [22]. Южно-Сахалинск [17]. Поронайск [1]. Холмск [1]. Южно-Курильск [3]. Хабаровский край [43]. Хабаровск [37]. Комсомольск-на-Амуре [2]. Советская Гавань [1]. Чегдомын [1]. Чукотский автономный округ [3]. Анадырь [2]. Якутия Саха [45]. Якутск [42]. Олекминск [1]. Тикси [1]. СНГ []. Азербайджан [20]. Мамедалиева [1]. Сумгаит [1]. Армения [5]. Белоруссия [].
Бобруйск [1]. Витебск [5]. Домжерицы [2]. Жодино [1]. Могилев [2]. Мстиславль [1]. Хойники [1]. Казахстан [81]. Астана [19]. Алма-Ата [53]. Байконур [1]. Джезказган [1]. Курчатов [3]. Усть-Каменогорск [1]. Киргизия [9]. Бишкек [9]. Молдавия [5]. Кишинев [5]. Таджикистан [2]. Душанбе [2]. Туркмения [3]. Ашхабад [2]. Узбекистан [24]. Ташкент [21]. Самарканд [1]. Украина []. Крым [68]. Симферополь [32]. Севастополь [13]. Алушта [1]. Бахчисарай [1]. Научный [6]. Черноморское [1].
Феодосия [3]. Аскания-Нова [1]. Белая Церковь [1]. Вилково [1]. Винница [2]. Голая Пристань [1]. Донецк [9]. Днепропетровск [17]. Житомир [4]. Заболотное [1]. Запорожье [2]. Кременчуг [1]. Луганск [2]. Мелитополь [1]. Масса звезды оценивается в 0. K резко обеднена железом — его почти в 3 раза меньше, чем в составе Солнца. Высокая пространственная скорость звезды говорит о ее принадлежности к толстому диску, возраст оценивается авторами статьи в Так или иначе, это одна из старейших звезд Галактики.
При радиусе 1. Эта горячая суперземля вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 0. Сравнительно низкая средняя плотность планеты говорит о ее обогащенности летучими веществами, скорее всего, водяным льдом.
Для уточнения состава планеты необходимо прежде всего уменьшить погрешности в определении ее массы, а для этого продолжить измерения лучевой скорости звезды, желательно на разных инструментах. Планета K b показана розовым квадратом на плоскости «масса — радиус» среди других транзитных экзопланет с радиусами меньше 4 земных. Зелеными кружками для сравнения показаны Венера и Земля.
Цвет планет показывает их возраст если он известен , в противном случае планеты показаны черным цветом. Кроме колебаний с периодом 5. Авторы пришли к выводу, что эти колебания вызывает вторая не транзитная планета K c с проективной m sin i массой Если считать орбиты обеих планет компланарными, то прицельный параметр внешней планеты окажется равным 1.
Скорее всего, перед нами легкий нептун. Планеты b и c близки к орбитальному резонансу Если они вызваны планетой, то ее проективная масса составит 7 масс Земли. Также авторы находят свидетельства наличия на орбите планеты b в точке L5 троянской планеты с массой 1.
Однако статистическая значимость обоих сигналов невелика, и авторы не настаивают на их реальности. Сравнительная яркость звезды делает систему интересной целью для изучения атмосферы планеты b методами трансмиссионной спектроскопии, например, на JWST , чей запуск ожидается через год.
Распределение короткопериодических планет «Кеплера» по радиусам, а планет, открытых методом лучевых скоростей — по массам, имеет явно выраженный бимодальный вид. Среди транзитных планет с периодами меньше 4 суток значительное количество имеют радиусы меньше 2 радиусов Земли или больше 10 радиусов Земли, но очень мало планет промежуточного размера.
Среди короткопериодических RV-планет есть несколько с массами меньше 10 масс Земли, и очень много — с массой больше 0. Эта статистическая особенность получила наименование «пустыни горячих нептунов».
Причина возникновения «пустыни горячих нептунов» до сих пор неизвестна. Предложено несколько гипотез фотоиспарение атмосфер легких горячих планет, их быстрая миграция к звезде, и т. Чтобы выяснить, какая из гипотез ближе к истине, необходимо изучать те редкие планеты, которые все же попадают в «пустыню».
По своим параметрам новая планета оказывается на границе «пустыни горячих нептунов» со стороны больших периодов.
После того, как на кривой блеска был обнаружен транзитный сигнал с периодом 4. Кроме того, чтобы исключить световое загрязнение кривой блеска LP возможными близкими компаньонами или звездами фона, они дважды провели съемку с высоким разрешением ее ближайших окрестностей на телескопе обсерватории Gemini.
Звезда отличается исключительно высоким содержанием тяжелых элементов — их в 2. Низкий уровень хромосферной активности и медленное вращение говорят о зрелом возрасте в несколько миллиардов лет.
При радиусе 4. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите с большой полуосью 0. Планета LP b показана черным кружком и подписана TOI b на плоскости «масса — радиус» среди других транзитных экзопланет.
Цвет планет отражает степень их нагрева в единицах инсоляции на орбите Земли, цветовая шкала в левой части графика. Природу второго колебания помогут определить дальнейшие наблюдения. Пустыня горячих нептунов показана серым цветом на плоскости «орбитальный период — радиус планеты». LP b показан голубым кружком. Цвет планет отражает степень их нагрева. Сравнительная легкость обнаружения горячих юпитеров привела к появлению множества наблюдательных программ, посвященных поискам планет этого типа.
Одной из наиболее плодотворных программ стал обзор HATNet , обнаруживший к настоящему моменту уже семь десятков экзопланет.
Обзор основан на фотометрических наблюдениях, ведущихся двумя наборами из 4 автоматических сантиметровых телескопов, один из которых расположен в Смитсоновской астрофизической обсерватории им. После обнаружения транзитные кандидаты проходят проверку методом лучевых скоростей, что позволяет определять как радиус, так и массу новых планет.
Планета интересна глубоким транзитом — 3. Глубина транзита благоприятствует дальнейшему изучению свойств атмосферы планеты методами трансмиссионной спектроскопии.
Звезда отличается зрелым возрастом в Гигант вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите, эксцентриситет которой не превышает 0. Планета HAT-P b показана красным квадратом на плоскости «Большая полуось орбиты — масса планеты» среди других транзитных планет-гигантов с измеренной массой. Черными кружками показаны планеты у звезд с массой меньше 0. А это означает, что и в эру космических телескопов наземные транзитные обзоры не утратили своей значимости, заключают авторы статьи.
Горячие юпитеры довольно редки — они встречаются лишь у 0. Однако благодаря своим размерам и массе они легко обнаруживаются как транзитным методом, так и методом лучевых скоростей, поэтому среди планет, обнаруженных наземными транзитными обзорами, составляют абсолютное большинство. Несмотря на формальную принадлежность к одному и тому же типу, планеты резко различаются по своим свойствам.
Возраст звезды составляет 3. Планета вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0. Авторы полагают, что эта планета оказалась на своей орбите в результате высокоэксцентричной миграции, а сейчас проходит этап скругления орбиты приливными силами. Впрочем, время полного скругления орбиты достигает Система удалена от нас на При массе 0. Планета вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.
Обе родительские звезды быстро вращаются, что делает эти системы интересной целью измерения наклона орбит планет к экватору звезды с помощью эффекта Мак-Лафлина. Его масса оценивается в Высокая температура планеты и яркость родительской звезды сделала эту систему интересной целью для измерения фазовой кривой и наблюдений вторичного минимума ослабления полного блеска системы при заходе планеты за звездный диск.
Совместный анализ фотометрических данных в оптическом TESS и инфракрасном «Спитцер» диапазонах позволил оценить температуру дневного и ночного полушарий, а также обнаружить в спектре планеты мощные полосы угарного газа. Яркостная температура планеты в лучах с длиной волны 3. Яркостная температура в лучах с длиной волны 4. Наблюдения в лучах 4. Малый сдвиг горячего пятна из подзвездной точки и огромная разница температур между дневным и ночным полушарием говорят о низкой эффективности теплопереноса на ночную сторону LTT b.
Транзит в центре , вторичный минимум и фазовая кривая в системе LTT , полученные «Спитцером» в лучах с длиной волны 4. По оси абсцисс отложено время юлианские дни минус суток. Сравнение эмиссионного спектра планеты с атмосферными моделями показало, что атмосфера LTT b обогащена тяжелыми элементами относительно солнечного содержания как минимум в 30 раз. К сожалению, замеры всего в трех спектральных полосах не позволяют оценить количество водяного пара, натрия, оксидов титана и ванадия, или разделить полосы угарного и углекислого газов, все это дело будущего.
Также удалось показать, что в атмосфере LTT b нет температурной инверсии то есть нет горячего слоя на высотах, отвечающих давлению миллибар , которая обычно наблюдается в атмосферах горячих юпитеров с температурой свыше К. Вычисленный эмиссионный спектр LTT b без инверсии красная линия , с инверсией синяя линия , спектр абсолютно черного тела с температурой К серая пунктирная линия.
Бета Живописца — очень молодая звезда спектрального класса A6 V, удаленная от нас на Ее возраст оценивается всего в Диск повернут к нам ребром и простирается на сотни астрономических единиц. Еще в году рядом с бетой Живописца был обнаружен слабый точечный источник инфракрасного излучения, который в году был идентифицирован как планета-гигант бета Живописца b.
Открытие привлекло к этой системе пристальное внимание. За 15 лет было получено замеров! Все это позволило не только оценить массу планеты b , но и обнаружить вторую внутреннюю планету бета Живописца c. Почему это важно? На данный момент существует две конкурирующие хорошо проработанные гипотезы образования планет-гигантов: гипотеза гравитационной неустойчивости в протопланетном диске и гипотеза аккреции на ядро. Они предсказывают разные массы и разные светимости новорожденных планет в частности, согласно гипотезе гравитационной неустойчивости планеты должны получаться более массивными и горячими, чем согласно гипотезе аккреции на ядро.
Поэтому очень важно измерять массы и температуры светимости планет в системах известного возраста. Авторы получили снимки окрестностей беты Живописца в спектральной полосе K в лучах с длиной волны 2.
Исследователям удалось получить прямое изображение внутренней планеты, что, в свою очередь, позволило определить ее истинную а не проективную массу и уточнить пространственное строение всей системы.
Итак, масса внутренней планеты бета Живописца c оказалась равной 8. Гигант вращается вокруг свой звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 2. Если учитывать только измерения лучевых скоростей, пренебрегая астрометрией, то эксцентриситет окажется равным 0. Масса планеты b достигает 9. Наклонения орбит планет c и b составляют Анализ динамической устойчивости показал, что она устойчива на временах, по крайней мере, в млн. Высокая температура внутренней планеты только с оговорками согласуется с гипотезой «горячего старта», то есть ее формирования путем неустойчивости в протопланетном диске.
Эта гипотеза предсказывает планеты-гиганты на широких орбитах, гораздо дальше 2. Возможно, планета c образовалась путем аккреции на ядро при условии, что ядро было достаточно массивным, таково мнение авторов исследования.
В целом параметры планеты являются промежуточными между предсказаниями обеих моделей, так что теоретикам еще предстоит поломать голову. Планеты системы бета Живописца на плоскости «масса — светимость» и «масса — радиус».
Свекольной линией показаны предсказания модели «горячего старта», оранжевыми кружками — стандартной модели аккреции на ядро, фиолетовыми кружками — модели аккреции на горячее массивное ядро. Несмотря на громкий успех транзитных космических миссий, таких, как «Кеплер» и TESS , наземные транзитные обзоры продолжают методичный поиск транзитных планет по всему небу.
Наблюдения сквозь неспокойную земную атмосферу ограничивают фотометрическую точность единичного замера величиной 0. Мелкие транзиты небольших планет замываются звездными мерцаниями, поэтому наземные транзитные обзоры способны обнаруживать только планеты-гиганты у солнцеподобных звезд. Фактически, наземные транзитные обзоры оптимизированы под поиск горячих юпитеров.
Наблюдения с помощью космического телескопа позволили существенно уточнить глубину транзитов и, как следствие, радиус планеты. NGTS — солнцеподобная звезда, недавно сошедшая с главной последовательности и начавшая эволюционировать в сторону превращения в красный гигант.
Возраст звезды достигает 9. Этот воздушный субсатурн вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на расстоянии 0.
Гигант NGTS b окружен протяженной атмосферой, чья плотность медленно спадает с высотой. Это делает его хорошей целью для изучения методами трансмиссионной спектроскопии.
При этом максимум информации приносит применение обоих этих методов одновременно. Знание и массы, и радиуса позволяет вычислить среднюю плотность и оценить химический состав. Поэтому астрономы стремятся измерить массу как можно большего количества транзитных экзопланет. Измеряя массу последней, исследователи обнаружили и вторую не транзитную планету GJ c. Судя по низкому уровню хромосферной активности и очень медленному вращению, звезда отличается зрелым возрастом как минимум в несколько миллиардов лет.
GJ входит в состав широкой пары: на расстоянии Кривая блеска звезды продемонстрировала транзитный сигнал с периодом 1. Звезда прошла стандартную процедуру валидации — в частности, были получены высококачественные снимки ее ближайших окрестностей на телескопах Gemimi и Kek II.
Лучевая скорость звезды продемонстрировала два колебания — с периодом 1. Второе колебание не коррелировало ни с какими признаками звездной активности, и авторы пришли к выводу, что оно вызвано гравитационным влиянием внешней не транзитной планеты. Масса планеты GJ b оказалась равной 1. Верхнее значение оценки средней плотности соответствует железокаменному составу, но нижнее требует наличия некоторого количества водяного льда. Суперземля вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.
Проективная минимальная, m sin i масса внешней планеты GJ c составляет 7. Малые эксцентриситеты обеих планет говорят о динамической не возмущенности этой системы — а раз так, взаимные наклонения орбит, скорее всего, малы, внешняя планета является «почти транзитной», а ее истинная масса мало отличается от проективной. Почти наверняка GJ c является мини-нептуном. Планета GJ b показана красным ромбом на плоскости «масса — радиус» среди других транзитных экзопланет.
Оранжевыми кружками показаны планеты у звезд холоднее К, серыми кружками — планеты у более горячих звезд. Цветными сплошными и пунктирными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус планет различного химического состава. Сравнительно низкая средняя плотность говорит о том, что GJ b может содержать значительное количество водяного льда. Благодаря достаточно высокой температуре, планета GJ b может быть хорошей целью для изучения ее дневного полушария методами эмиссионной спектроскопии.
При наблюдениях в лучах с длиной волны мкм вторичный минимум падение общего блеска системы при заходе планеты за звезду может достигать глубины ppm.
Авторы призывают продолжить мониторинг лучевой скорости звезды GJ ради обнаружения возможных дополнительных внешних планет в этой системе. Большинство горячих юпитеров, обнаруженных наземными транзитными обзорами, делают один оборот вокруг своей звезды за суток, однако TESS открывает и более долгопериодические планеты. Обе планеты были обнаружены TESS и подтверждены методом лучевых скоростей, что позволило измерить и их радиусы, и массы.
Поскольку размер одного пикселя матрицы TESS достигает 21 угловой секунды, после нахождения транзитного кандидата любая звезда обязательно проходит процедуру валидации. Исследователи получили снимки с высоким разрешением ближайших окрестностей обеих звезд для исключения затменно-переменных двойных фона и убедились, что транзитные кандидаты вращаются именно вокруг этих звезд. TOI — солнцеподобная звезда, недавно сошедшая с главной последовательности и начавшая эволюционировать в сторону превращения в красный гигант.
Звезда отличается зрелым возрастом 6. TOI b вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0. TOI — звезда главной последовательности спектрального класса F8 V, удаленная от нас на В отличие от TOI эта звезда сравнительно молода — ее возраст составляет всего 2. Как и TOI, она обогащена тяжелыми элементами. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите эксцентриситет не превышает 0.
Авторы предлагают измерить наклон орбит обеих планет к оси вращения их родительских звезд с помощью измерения эффекта Мак-Лафлина. Это позволит определить, оказались ли они на своих орбитах в результате спокойной миграции в протопланетном диске, или же в их истории случались драматичные эпизоды планет-планетного рассеяния и перехода на высокоэксцентричные орбиты с дальнейшим их скруглением приливными силами.
Белые карлики — конечный продукт звездной эволюции звезд малых и средних масс. Они вызревают в недрах звезд после исчерпания ими термоядерного топлива — водорода и у звезд большей массы гелия. Белые карлики — очень маленькие, очень плотные «звездные огарки», лишенные внутренних источников энергии. Они светят за счет накопленных запасов тепла и с течением времени медленно остывают. Когда-нибудь белым карликом станет и наше Солнце. Перед тем, как стать белым карликом, звезда проходит стадию красного гиганта.
После схода с главной последовательности ее атмосфера разбухает, а видимый радиус увеличивается в 10 2 3 раз. На этом этапе те планеты, чьи орбиты проходят примерно внутри орбиты Земли, поглощаются звездой и, скорее всего, полностью испаряются. Поэтому вокруг белого карлика образуется пустая область поперечником не меньше астрономической единицы, где планет быть не должно. Однако иногда они там все же встречаются.
Продолжительность транзита составила всего 8 минут! Это гораздо меньше, чем транзиты планет по дискам солнцеподобных звезд, которые обычно длятся часами. После обнаружения транзитного кандидата звезда получила альтернативное наименование TOI По расчетам исследователей, белый карлик частично затмевало тело радиусом 0. Однако как измерить массу кандидата?
Нет линий — нельзя по их сдвигу измерить лучевую скорость. А радиус, близкий к радиусу Юпитера, может иметь и планета-гигант, и коричневый карлик, и маломассивная звезда. Чтобы ограничить массу транзитного кандидата, 16 декабря года авторы пронаблюдали транзит с помощью космического телескопа им. Спитцера в лучах с длиной волны 4. Они исходили из следующих соображений: звезда или тяжелый коричневый карлик должны сами излучать в инфракрасном диапазоне, а значит, транзит на волнах 4.
Если же кандидат является холодной планетой, глубина транзита не изменится. Так и вышло — в ИК-лучах затмевающее тело излучало не больше 6. Исходя из этого ограничения, масса кандидата не должна превышать Ее масса оценивается в 0. Древний возраст и низкая светимость приводят к тому, что, хотя планета вращается на расстоянии всего 0. Пока не ясно, как эта экзотическая система могла сформироваться. Будущие наблюдения этой системы с помощью JWST помогут точнее оценить массу планеты и определить свойства ее атмосферы.
Примерно у 0. Эти планеты делятся на две группы: горячих юпитеров с радиусом свыше 10 радиусов Земли, и горячих суперземель с радиусами менее 2 радиусов Земли.
Посредине лежит область, где планет практически нет — «пустыня горячих нептунов». Считается, что эта пустыня образуется благодаря быстрому испарению водородных атмосфер сравнительно маломассивных планет, от которых в результате остаются только плотные раскаленные «огарки». Несмотря на разогрев почти до 2 тыс.
К, планета сохранила водородную атмосферу и среднюю плотность, свойственную нептунам. Теоретикам придется поломать голову, чтобы объяснить ее происхождение. После обнаружения транзитного кандидата она получила также наименование TOI Орбитальный период кандидата составил всего 0. Звезда прошла стандартную процедуру валидации, включающую в себя наблюдения транзитов наземными телескопами и съемку с высоким разрешением окрестностей звезды для исключения близких затменно-переменных двойных фона.
Масса планеты оказалась равной LTT b вращается вокруг своей звезды на расстоянии всего 3. Родительская звезда — довольно молодая звезда главной последовательности спектрального класса G8 V, удаленная от нас на Ее масса близка к массе Солнца, а радиус немного меньше — 0. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов — их примерно вдвое больше, чем в составе Солнца.
Масса водородной атмосферы LTT b оценивается в 9. Пока не очень ясно, как этот экстремальный нептун мог образоваться. Отток атмосферы должен продолжаться и сегодня — было бы очень интересно пронаблюдать транзиты LTT b в линии атомарного водорода Лайман-альфа и линии гелия с длиной волны 1.
Яркость родительской звезды благоприятствует подобным наблюдениям. Распределение небольших планет по радиусам демонстрирует зазор Фултона — примерно двукратный дефицит планет с радиусами 1. Первоначально зазор Фултона был обнаружен при анализе распределения планет «Кеплера» , в подавляющем большинстве вращающихся вокруг солнцеподобных звезд.
Позже выяснилось, что положение зазора Фултона зависит от спектрального класса родительской звезды. Так, у планет оранжевых и красных карликов зазор смещается к 1. Происхождение зазора Фултона пока не ясно. Возможно, он связан с формированием планет из сухой пыли в эпоху, когда протопланетный диск уже рассеялся, а возможно, его можно объяснить улетучиванием первичных водородно-гелиевых атмосфер планет малых масс под действием жесткого излучения молодых звезд.
Если вокруг одной звезды вращается сразу несколько транзитных планет, темпы улетучивания можно оценить по их средней плотности. Особенно важно измерять среднюю плотность планет из зазора Фултона и вблизи него. Планеты были обнаружены TESS на 10 секторе наблюдения велись с 26 марта по 22 апреля года. В дальнейшем звезда прошла стандартную процедуру валидации, а массы планет были измерены методом лучевых скоростей с помощью спектрографа HARPS. TOI — красный карлик спектрального класса M1 V, удаленный от нас на Возраст звезды известен с большой погрешностью — 7.
Масса внутренней планеты TOI b составляет 4. Планета вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0. Внешняя планета TOI c несколько крупнее и массивнее внутренней.
Ее масса достигает 6. Как и соседка, она вращается по орбите с низким эксцентриситетом на среднем расстоянии 0. Планеты системы TOI показаны красными звездами с черной каймой на плоскости «масса — радиус» среди других транзитных экзопланет с измеренной массой.
Цветными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет различного химического состава. Средние плотности обеих планет слишком низкие, чтобы они могли считаться планетами земного типа. При этом они слишком плотны, чтобы считаться полноценными мини-нептунами — доля водорода не превышает 0.
Чтобы определить, какая из моделей ближе к истине окружены ли обе планеты водородными или паровыми атмосферами , необходимы наблюдения транзитов методами трансмиссионной спектроскопии. Благодаря яркости родительской звезды обе планеты будут прекрасной целью для JWST , чей запуск ожидается в году.
Метод измерения лучевых скоростей — второй по продуктивности среди всех методов поиска экзопланет, по количеству открытых планет он уступает только транзитному методу. Для обнаружения планет небольших масс очень важно получать как можно больше замеров лучевой скорости звезды, желательно на протяжении долгого времени. Богатые и плотные ряды наблюдений позволяют разделить квазипериодические колебания, обусловленные внутренней активностью звезды, и когерентные колебания, наведенные планетами. В последние годы к этим наблюдениям подключился спектрограф Levy, установленный на APF.
Продолжительное время наблюдений позволяет обнаруживать экзопланеты со все большими орбитальными периодами, а высокая точность замеров позволяет находить планеты небольших масс. Несмотря на древний возраст формально На расстоянии С января года по июнь года было получено замеров лучевой скорости GJ A на HIRES и замер на Levy, таким образом, полное время наблюдений превысило 22 года. Помимо колебаний, вызванных внутренней активностью звезды, исследователи обнаружили два когерентных RV-сигнала с периодом Проективная минимальная, m sin i масса планеты GJ A b оценивается в 9.
Температурный режим внутренней планеты грубо соответствует температурному режиму Венеры, ее эффективная температура в предположении альбедо, равного 0.
Внешняя планета массивнее — ее проективная масса достигает GJ A c вращается по слабо эллиптической орбите эксцентриситет 0. Высокий эксцентриситет внутренней планеты говорит о бурной динамической истории этой системы.
Впрочем, какие-либо определенные выводы делать еще рано. Внешняя планета в своем движении по орбите удаляется от своей звезды на расстояние угловых миллисекунд и может стать прекрасной целью для будущих программ прямого наблюдения экзопланет.
В лучах с длиной волны К сожалению, это слишком мало, чтобы планету смог увидеть JWST , однако исследователи надеются на строящийся метровый телескоп. Два независимых научных коллектива — европейцы ведущий автор G. Lacedelli и американцы ведущий автор L. Weiss представили свое видение этой системы. Но из четырех транзитных планет у них совпали только две! Точнее, там, где группа Weiss увидела одну планету, Lacedelli с коллегами увидели две разных. Как же так получилось?
TOI — сравнительно яркая солнцеподобная звезда немного легче и холоднее Солнца, удаленная от нас на Ее параметры согласуются у обеих групп авторов: масса 0. Оба коллектива согласны с тем, что звезда обеднена тяжелыми элементами и отличается весьма зрелым возрастом. Европейцы осторожно пишут о нижнем пределе в 5 млрд. Из-за сбоя на борту в течение 3. Кривая блеска звезды продемонстрировала три как показалось сначала транзитных сигнала с периодами Последний сигнал включал в себя только два транзитных события примерно равной глубины.
Чтобы измерить массы планет, группа Lacedelli получила 82 замера лучевой скорости звезды с помощью спектрографа HARPS-N , средняя погрешность единичного замера составила 1. Обе группы полностью подтвердили планетную природу двух внутренних планет и измерили их массы. Однако RV-сигнала с периодом Американцы остановились на том, что массу внешней планеты измерить не удалось точнее, погрешности в определении массы оказались сравнимы с измеряемой величиной.
Зато европейцы оказались более въедливы. Кроме двух RV-сигналов, соответствующих внутренним планетам, они обнаружили еще два — с периодами Анализ показал, что обе гипотетические планеты могли по одному разу пройти по диску звезды, иначе говоря, сигнал TOI Более внимательное изучение кривой блеска, полученной TESS, показало, что оба транзитных события имели близкую глубину, но разную продолжительность — около 5 и около 7 часов.
Таким образом, у звезды TOI оказалось не три, а четыре транзитных планеты! TOI b — планета с ультракоротким периодом, вращающаяся на расстоянии всего 2. Ее радиус — 1. Однако оценки массы оказались разными — 1. Первая величина выглядит более надежной, однако для ее уточнения необходимы дальнейшие наблюдения. Соответственно, разными оказались и оценки средней плотности внутренней планеты — 3. TOI c — мини-нептун с радиусом 2. Оценки массы второй планеты лучше согласуются друг с другом — 5.
Средняя плотность второй планеты составляет 1. Планеты с орбитальным периодом Масса мини-нептуна TOI d оценивается в Четвертая планета TOI e оказывается еще массивнее — Она удалена от звезды на 0. Если три внутренние планеты горячее Меркурия, то температурный режим внешней планеты оказывается промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры. Четыре планеты системы TOI подписаны на плоскости «масса — радиус» среди других транзитных экзопланет.
Цветными пунктирными линиями показаны модельные соотношения масса-радиус для планет разного химического состава. Цвет планет отражает степень их нагрева родительской звездой, шкала расположена у левого края графика.
История с системой TOI показывает, как важен всесторонний и независимый анализ данных и как важно избегать поспешных суждений. Lacedelli с коллегами, предложив 4-планетное решение для этой системы, сами призывают проверить его новыми наблюдениями.
По расчетам европейцев, планеты d и e близки к орбитальному резонансу и должны сильно возмущать орбиты друг друга. Вариации времени наступления транзитов могут достигать 62 минут у планеты d и 84 минут — у планеты e.
Таким образом, наблюдения уже в ближайшем будущем смогут подтвердить адекватность 4-планетной модели — или же заставят вернуться к 3-планетной модели группы Weiss.
Измерение массы транзитных планет позволяет определить все их основные параметры — радиус, среднюю плотность, большую полуось орбиты и ее эксцентриситет. Однако среди планет с радиусом меньше радиуса Нептуна количество планет с измеренной массой остается небольшим. Особенно интригует исследователей диапазон масс, промежуточный между массами Земли и Урана, поскольку планет с такими массами в Солнечной системе нет.
Кривая блеска звезды продемонстрировала два транзитных сигнала с периодами 5. Авторы провели стандартную процедуру валидации исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы.
Чтобы окончательно подтвердить планетную природу транзитных кандидатов и измерить их массу, они получили 74 замера лучевой скорости звезды TOI на спектрографе HARPS.
Все это позволило не только измерить массу двух внутренних планет, но и обнаружить третью не транзитную планету. TOI — звезда главной последовательности позднего G-класса, удаленная от нас на Звезда отличается зрелым возрастом в 6. Масса внутренней планеты TOI b составляет 9.
Этот плотный горячий мини-нептун вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 0. Масса второй планеты TOI c немного меньше — 9.
Вторая планета также вращается по близкой к круговой орбите на расстоянии 0. После исключения колебаний лучевой скорости, вызванных внутренними планетами, ученые обнаружили в данных еще одно колебание с периодом Они пришли к выводу, что это колебание наводится внешней не транзитной планетой TOI d с проективной минимальной массой 9.
Поскольку компактные многопланетные системы, как правило, плоские взаимные наклонения орбит в них малы , то внешняя планета является «почти транзитной», и ее истинная масса мало отличается от проективной. Таким образом, с высокой долей вероятности TOI d также является мини-нептуном.
Она вращается вокруг своей звезды на расстоянии 0. Авторы нанесли планеты b и c на плоскость «радиус — средняя плотность» для лучшего понимания их природы в контексте глобальных закономерностей. Как можно видеть на графике, сначала по мере роста радиуса средняя плотность планет растет и достигает максимума примерно при 2 радиусах Земли этот участок соответствует планетам земного типа, или суперземлям. Таким образом, радиусы радиусов Земли могут иметь и неплотные планеты горячие юпитеры , и маломассивные звезды, чья средняя плотность на порядка выше.
Если TOI b включает в себя железо, силикаты, водяной лед, и, скорее всего, лишена сколь-нибудь существенной водородной атмосферы, то TOI c помимо льда содержит и заметную долю водорода и гелия.
