 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
9 апреля 2016
WASP-157 b: транзитный горячий юпитер на 6-й наблюдательной площадке миссии K2
В рамках расширенной миссии K2 космический телескоп им. Кеплера наблюдает участки небесной сферы вблизи эклиптики, и на этих площадках попадаются планеты и транзитные кандидаты, обнаруженные наземным транзитным обзором SuperWASP и WASP-South. Исключительная точность фотометрии 'Кеплера' помогает определять параметры транзитных планет с малой погрешностью, а иногда и обнаруживать у наблюдаемых звезд дополнительные транзитные планеты. Так, наблюдения 'Кеплером' горячего юпитера WASP-47 b привели к обнаружению в этой системе еще двух небольших транзитных планет.
18 марта 2016 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию транзитного горячего гиганта WASP-157 b. Транзитный кандидат был обнаружен при обработке наблюдений, проведенных в 2008-2010 годах наземным обзором SuperWASP и его аналогом в южном полушарии WASP-South. Проверка планетной природы транзитного кандидата и измерение массы планеты было проведено методом измерения лучевых скоростей родительской звезды с помощью спектрографов CORALIE и HARPS. Наконец, в период с 13 июля по 30 сентября 2015 года звезда WASP-157 наблюдалась космическим телескопом им. Кеплера в рамках 6-й наблюдательной кампании.
Наглядная иллюстрация пользы внеатмосферных наблюдений. Представлены фотометрические замеры звезды WASP-157, сделанные 20-сантиметровым телескопом WASP, 60-сантиметровым телескопом TRAPPIST и 'Кеплером'. Вертикальный отрезок рядом с названием телескопа показывает типичную погрешность единичного измерения. Красной линией показана модельная транзитная кривая блеска, лучше всего описывающая наблюдательные данные.
Итак, WASP-157 (EPIC 212697709, TYC 5544-596-1) - солнцеподобная звезда спектрального класса G2 V. Ее масса оценивается в 1.26 + 0.12 солнечных масс, радиус - в 1.11 + 0.05 солнечных радиусов, светимость примерно на 28% превышает солнечную. Звезда отличается исключительно высоким содержанием тяжелых элементов - их в 2.2 раза больше, чем в составе Солнца. Возраст WASP-157 достаточно неуверенно оценивается в 1.0 +2.8/-0.3 млрд. лет.
Интересно, что для своего возраста и массы звезда вращается очень медленно. Возможно, мы видим ее со стороны полюса, и это косвенно говорит о том, что орбита горячего гиганта может быть сильно наклонена к экватору звезды.
Масса планеты WASP-157 b составляет 0.574 + 0.093 масс Юпитера, что при радиусе планеты в 1.045 + 0.044 радиусов Юпитера приводит к средней плотности 0.67 + 0.21 г/куб.см, типичной для планет этого класса. Гигант вращается вокруг своей звезды по круговой орбите на расстоянии 0.053 + 0.002 а.е. и делает один оборот за 3.95162 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается в 1339 + 93К (в предположении нулевого альбедо и эффективного переноса тепла на ночную сторону).
Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1603.05638.pdf
7 апреля 2016
Об измерение масс трех транзитных нептунов от миссии K2
Продленная миссия 'Кеплера' K2 привела к открытию множества транзитных кандидатов. Так, за первый год работы космического телескопа в новом режиме (т.е. за 0, 1, 2, 3 и 4 наблюдательные кампании) было открыто 234 транзитных кандидата у 208 звезд. Для проверки планетной природы этих кандидатов и измерения массы планет методом измерения лучевых скоростей родительских звезд был организован проект ESPRINT (Equipo de Seguimiento de Planetas Rocosos INterpretando sus Tránsitos), в рамках которого лучевые скорости звезд с транзитными кандидатами измеряются с помощью высокоточных спектрографов FIES, HARPS-N и HARPS.
4 февраля 2016 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная измерению масс планет у звезд K2-27, K2-10 и EPIC 201295312. Масса одной из планет - горячего нептуна K2-27 b - была определена с приемлемой точностью, масса другой - K2-10 b - оценена со значительными погрешностями, на массу третьей - EPIC 201295312 b - был получен лишь верхний предел.
K2-27 (EPIC 201546283) - солнцеподобная звезда позднего G-класса с массой 0.89 + 0.05 солнечных масс, радиусом 0.85 + 0.06 солнечных радиусов и светимостью около 52% светимости Солнца. Звезда демонстрирует четкий транзитный сигнал с периодом 6.77145 + 0.00013 земных суток и глубиной, соответствующей планете с радиусом 4.45 + 0.33 радиусов Земли. Лучевая скорость звезды колеблется с тем же периодом и амплитудой 10.8 + 2.7 м/сек, соответствующей планете с массой 29.1 + 7.5 масс Земли. Таким образом, планета K2-27 b оказывается массивным нептуном со средней плотностью 1.80 +0.70/-0.55 г/куб.см, типичной для планет этого класса. Планета удалена от своей звезды на ~16.5 звездных радиусов.
K2-10 (EPIC 201577035) - еще одна солнцеподобная звезда спектрального класса G. Ее масса составляет 0.92 + 0.05 солнечных масс, радиус - 0.98 + 0.08 солнечных радиусов, светимость близка к 86% солнечной светимости. Кривая блеска этой звезды демонстрирует транзитный сигнал с периодом 19.3044 + 0.0012 земных суток и глубиной, соответствующей планете с радиусом 3.84 + 0.35 радиусов Земли, т.е. перед нами снова нептун. Измерение лучевых скоростей K2-10 выявило слабые колебания с тем же периодом, однако погрешности здесь оказались весьма велики (амплитуда колебаний составила 7.3 +4.6/-4.2 м/сек). Формально масса планеты оказалась равной 27 +17/-16 масс Земли, но исследователи осторожно пишут, что она, по крайней мере, меньше 57 масс Земли (с достоверностью 95%). Уточнить массу этой планеты помогут дальнейшие наблюдения.
Интересно, что орбита этого теплого нептуна оказалась довольно эксцентричной - ее эксцентриситет достигает 0.31 +0.16/-0.18. Уточнить значение эксцентриситета также поможет дальнейший мониторинг лучевой скорости K2-10.
Наконец, EPIC 201295312 уже сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. Ее масса оценивается в 1.13 + 0.07 солнечных масс, радиус достигает 1.52 + 0.1 солнечных радиусов, светимость в ~2.4 раза превышает солнечную. Кривая блеска EPIC 201295312 демонстрирует слабый транзитный сигнал с периодом 5.6564 + 0.0008 земных суток и глубиной, соответствующей мини-нептуну с радиусом 2.75 + 0.24 радиусов Земли. Измерения лучевой скорости родительской звезды не позволили определить массу транзитной планеты, был получен только верхний предел в 12 масс Земли, соответствующий верхнему пределу на ее среднюю плотность в 3.3 г/куб.см. Однако этот мониторинг обнаружил параболический дрейф лучевой скорости, говорящий о наличии в системе еще одного небесного тела на широкой орбите. Его масса - не менее 5.9 масс Юпитера, орбитальный период - не менее одного года. Для уточнения параметров внешней планеты необходимо продолжить мониторинг лучевой скорости EPIC 201295312.
Новые планеты на плоскости 'масса-радиус' среди других транзитных экзопланет небольшой массы. Зеленым цветом показана K2-27 b, синим - K2-10 b, красным - EPIC 201295312.Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1602.01851.pdf
2 апреля 2016
С помощью спектрографа SOPHIE обнаружено восемь планет-гигантов
Высокоточный спектрограф SOPHIE был установлен на 1.93-метровом телескопе обсерватории Верхнего Прованса (Haute-Provence Observatory) в 2006 году. С тех пор он регулярно измеряет лучевые скорости сравнительно ярких звезд северного полушария с целью поиска планет-гигантов. В качестве целей выбрано 2300 звезд главной последовательности, расположенных ближе 60 пк. До июня 2011 года минимальная погрешность единичного измерения составляла ~7 м/с, после обновления оборудования она уменьшилась до 3.5 м/с.
16 февраля 2016 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию планет-гигантов у восьми звезд. Шесть звезд (HD 143105, HIP 109600, HD 35759, HIP 109384, HD 220842, HD 12484) дали приют одной планете-гиганту, одна (HIP 65407) - двум, также авторы статьи независимо открыли и описали уже представленную ранее четырехпланетную систему HD 141399.
Родительские звезды новых планет являются примерно солнцеподобными звездами спектральных классов от F7 V до K0 V, их массы лежат в пределах от 0.78 до 1.51 солнечных.
Таблица 1. Параметры родительских звезд
Таблица 2. Параметры планет
масс ЮпитераКоротко о новых планетах.
HD 143105 b - типичный горячий юпитер с минимальной массой (параметром m sin i) ~1.2 масс Юпитера и орбитальным периодом ~2.2 земных суток. Геометрическая вероятность транзитной конфигурации авторы открытия оценили в 14%, однако никаких следов транзита во время нижнего соединения обнаружено не было.
HIP 109600 b вращается вокруг солнцеподобной звезды спектрального класса G5 V. Минимальная масса планеты оценивается в 2.68 + 0.12 масс Юпитера, гигант движется вокруг своей звезды по орбите с умеренным эксцентриситетом (~0.163) на среднем расстоянии 0.706 + 0.016 а.е., его температурный режим является промежуточным между температурными режимами Земли и Венеры. Если у этой планеты есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми.
HD 35759 b - массивный (минимальная масса ~3.8 масс Юпитера) гигант на достаточно тесной эксцентричной (e ~ 0.39) орбите. Даже в апоцентре планета горячее Меркурия.
HIP 109384 b - еще один гигант на эксцентричной орбите, на этот раз достаточно широкой. Орбитальный период - 500 земных суток, эксцентриситет достигает 0.55. Освещенность между перицентром и апоцентром меняется почти в 12 раз, температурный режим меняется от промежуточного между температурными режимами Земли и Венеры до температурного режима главного пояса астероидов.
HD 220842 b - еще одна массивная (минимальная масса ~3.2 масс Юпитера) планета на эксцентричной орбите. В апоцентре ее температурный режим близок к температурному режиму Венеры, в перицентре она горячее Меркурия, орбитальный период - 218 земных суток.
HD 12484 b также массивна (~3 массы Юпитера) и горяча, но ее орбита близка к круговой, а орбитальный период составляет 59 земных суток.
Наконец, у звезды HIP 65407 обнаружено сразу две планеты с массами 0.43 и 0.78 масс Юпитера, вращающиеся вокруг своей звезды с орбитальными периодами 28 и 67 земных суток по орбитам с умеренным эксцентриситетом (~0.13).
Новые планеты (показаны красными квадратами) на плоскости 'орбитальный период - минимальная масса' на фоне других известных планет-гигантов. Линиями соединены планеты двухпланетной системы HIP 65407 и четырехпланетной системы HD 141399. Для сравнения синими треугольниками показаны Юпитер и Сатурн.Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1602.04622.pdf
23 марта 2016
Вторая планета в системе Pr 0211
Для глубокого понимания процессов планетообразования необходимы наблюдения планетных систем разного возраста. Возраст звезд галактического диска, пока они находятся на главной последовательности, определяется с большими погрешностями. Только для самых ярких звезд возможно более-менее точное определение их параметров (в том числе и возраста) методами астросейсмологии.
Однако для звезд, входящих в состав рассеянных звездных скоплений, картина совсем иная. Считается, что звезды рассеянного скопления родились в едином акте звездообразования из одного ядра гигантского молекулярного облака, они имеют одинаковый возраст, металличность, и отличаются только массой. Возраст рассеянного скопления определяется гораздо точнее, чем возраст звезд поля. Все это делает поиск планет у звезд рассеянных скоплений интересным и очень важным для понимания эволюции планетных систем.
Поиску планет у звезд рассеянных скоплений посвящена программа GAPS (Global Architecture of Planetary Systems = Глобальное строение планетных систем). В рамках GAPS ведутся наблюдения 60 звезд из рассеянных скоплений M 44 ('Ясли'), Гиады и NGC 752. Для замеров лучевых скоростей выбранных звезд используется высокоточный спектрометр HARPS-N.
В 2012 году у двух звезд из скопления Ясли уже были обнаружены планеты - горячие юпитеры, причем одна из этих планет - как раз у звезды Pr 0211. В дальнейшем наблюдения за этой звездой продолжились. С марта 2013 по май 2015 года было получено 70 замеров лучевой скорости Pr 0211. Для анализа были использованы также данные, полученные на спектрографе TRES в январе-апреле 2012 года.
Pr 0211 - солнцеподобная звезда спектрального класса G9 V. С момента открытия планеты Pr 0211 b в 2012 году ее параметры удалось существенно уточнить. Так, масса звезды составляет 0.935 + 0.013 солнечных масс, радиус - 0.827 + 0.012 солнечных радиусов, возраст совпадает с возрастом скопления Ясли и оценивается в 578 + 12 млн. лет (по оценкам других авторов - в 790 + 30 млн. лет).
В 2012 году у Pr 0211 был обнаружен горячий юпитер с минимальной массой ~1.84 масс Юпитера и орбитальным периодом 2.1451 земных суток. Новые наблюдения подтвердили наличие этой планеты, помогли уточнить ее характеристики, а также позволили обнаружить вторую планету на широкой высокоэллиптической орбите.
Теперь строение системы Pr 0211 выглядит так.
Рядом со звездой вращается горячий юпитер Pr 0211 b. Его минимальная масса оценивается в 1.88 + 0.02 масс Юпитера, большая полуось орбиты - в 0.03176 + 0.00015 а.е., орбита практически круговая. Наклонение оси вращения звезды составляет 76 + 11њ, если Pr 0211 b вращается в плоскости экватора звезды, то его истинная масса составит 1.90-2.05 масс Юпитера.
Минимальная масса (параметр m sin i) внешней планеты достигает 7.95 + 0.25 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг своей звезды по вытянутой орбите с эксцентриситетом 0.7 + 0.1! Большая полуось орбиты и орбитальный период определены плохо, поскольку Pr 0211 c еще не завершила полный оборот вокруг своей звезды. Большая полуось оценивается в 5.8 +2.9/-1.4 а.е., орбитальный период 5300 +4450/-1800 земных суток. Признаков наличия других планет в полученных данных нет, но оно и не удивительно - внешняя планета, словно пылесос, или аккумулировала в себе, или своим тяготением выбросила из системы остальные тела.
Высокий эксцентриситет внешней планеты говорит о том, что система является возмущенной, претерпевшей или акт планет-планетного рассеяния, и/или взаимодействие с другой звездой или звездами скопления. Возможно, ту или иную степень возмущения демонстрируют все планетные системы рассеянных скоплений, тогда как звезды поля, покидающие скопления в возрасте менее 10 млн. лет, в большинстве своем остаются невозмущенными.
Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1602.00009.pdf
18 марта 2016
EPIC 212110888 b: транзитный горячий гигант от миссии K2
Вопреки распространенному представлению горячие юпитеры - довольно редкий класс планет, они встречаются примерно у 1% солнцеподобных звезд. Обилие горячих гигантов, открытых за последнее десятилетие, объясняется легкостью их обнаружения. Транзитные горячие юпитеры можно искать с Земли самыми скромными инструментами, для их подтверждения не требуются совсем уж высокоточные спектрографы. Но иногда планеты этого типа попадают в поле зрения мощных космических инструментов, и тогда все их характеристики можно определить с высокой точностью.
1 февраля 2016 года в Архиве электронных препринтов появилась статья, посвященная открытию EPIC 212110888 b - транзитному горячему юпитеру у звезды на пятой наблюдательной площадке 'Кеплера'. Пятая наблюдательная площадка мониторилась 'Кеплером' с 27 апреля по 10 июля 2015 года. Сравнительная яркость родительской звезды (+11.88 в зеленых лучах) позволила быстро подтвердить планетную природу транзитного кандидата и изучить его характеристики. Масса кандидата была измерена методом лучевых скоростей с помощью спектрографов HARPS-N и HDS.
Итак, EPIC 212110888 - звезда позднего спектрального класса F. Ее масса оценивается в 1.3 + 0.1 солнечных масс, радиус достигает 1.66 + 0.19 солнечных радиусов, светимость примерно в 3.4 раза превосходит солнечную. Возраст звезды равен 2.88 + 0.26 млрд. лет - по-видимому, она недавно сошла с главной последовательности и начала эволюционировать в сторону превращения в красный гигант. Расстояние до системы оценивается в 590 пк.
Кривая блеска EPIC 212110888 демонстрирует четкий транзитный сигнал с глубиной 0.7% и периодом 2.99565 + 0.00002 земных суток, соответствующий планете-гиганту.
На расстоянии 0.36 угловых секунд от главной звезды находится тусклый звездный компаньон на 6.2 звездных величин слабее (в полосе H). Этот компаньон слишком тусклый, чтобы существенно загрязнить кривую блеска или чтобы объяснить с его помощью транзитный сигнал у звезды EPIC 212110888. Если звезды физически связаны, то их разделяет расстояние ~200 а.е. (в проекции на небесную сферу), причем компаньон является красным карликом с массой ~0.2 солнечных. Однако эта связь еще не доказана, для ее проверки следует убедиться, что обе звезды имеют одинаковое собственное движение.
Масса гиганта EPIC 212110888 b составляет 1.726 + 0.085 масс Юпитера, что при радиусе 1.44 + 0.16 радиусов Юпитера приводит к средней плотности 0.77 +0.32/-0.21 г/куб.см, типичной для планет этого типа. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 0.0445 + 0.001 а.е. (~6.4 звездных радиуса) и эксцентриситетом 0.04 + 0.02.
Измерение эффекта Мак-Лафлина во время транзита позволило определить наклонение орбиты планеты к экватору звезды - оно оказалось равным 4 + 11њ. Это означает, что планета вращается вокруг звезды примерно в плоскости ее экватора и что ее движение является проградным (прямым).
Относительная яркость родительской звезды делает EPIC 212110888 b хорошей целью для исследования свойств атмосферы методами трансмиссионной спектроскопии.
Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1602.00638.pdf
7 марта 2016
Пять новых горячих гигантов от обзора WASP-South
Открытием новых транзитных горячих гигантов уже никого не удивишь, их количество перевалило за две сотни. Наземные транзитные обзоры, такие, как SuperWASP, WASP-South, HATNet поставили поиск таких планет на поток. Однако при всей рутинности подобных открытий для планетологов они по-прежнему представляют интерес - трансмиссионная спектроскопия транзитных планет у ярких звезд позволяет определить физические свойства и химический состав их атмосфер, а анализ вариаций времени наступления транзитов помогает найти в этих системах дополнительные планеты.
4 февраля 2016 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию еще пяти транзитных горячих гигантов на южном небе. Подтверждение планетной природы транзитных кандидатов и измерение масс планет было проведено методом измерения лучевых скоростей родительских звезд с помощью спектрографа CORALIE. Среди новых планет четыре горячих юпитера и один горячий сатурн. Орбитальные периоды планет лежат в интервале от 2.17 до 5.75 земных суток, массы - в интервале от 0.3 до 1.2 масс Юпитера, радиусы - от 1 до 1.5 радиусов Юпитера, эффективные температуры - от 1100 до 1800К.Таблица 1. Параметры родительских звезд
Таблица 2. Параметры планет
Горячий сатурн WASP-126 b представляет особый интерес. При массе 0.28 + 0.04 масс Юпитера его радиус достигает 0.96 +0.10/-0.05 радиусов Юпитера, что приводит к средней плотности 0.41 + 0.11 г/куб.см. При малой массе и сравнительно высокой эффективной температуре шкала высот в атмосфере этой планеты должна быть весьма велика, что делает ее привлекательной целью изучения методами трансмиссионной спектроскопии.
Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1602.01740.pdf
1 марта 2016
Десять многопланетных систем от миссии K2
После выхода из строя второго маховика системы ориентации космический телескоп им. Кеплера завершил основную миссию. С марта 2014 года он приступил к наблюдениям отдельных участков неба вдоль эклиптики в рамках расширенной миссии K2. Каждая наблюдательная площадка мониторится в течение 75-85 земных суток, после чего телескоп перенастраивается на другую площадку. Расположение площадок на небесной сфере и расписание наблюдательных компаний можно посмотреть здесь.
30 ноября 2015 года в Архиве электронных препринтов была опубликована обширная статья, посвященная изучению десяти многопланетных систем (6 двухпланетных и 4 трехпланетных), открытых во время первых двух наблюдательных кампаний. 12 планет из 24 уже были представлены ранее, 11 анонсируются впервые, один кандидат, чей статус был не определен, получил статус планеты. В одной из систем, EPIC 204221263, массы обеих планет удалось измерить методом измерения лучевых скоростей родительской звезды.
Все транзитные кандидаты прошли стандартную процедуру валидации (статистического подтверждения планетной природы путем исключения астрофизических явлений, способных имитировать транзитные сигналы). Так, для исключения близких затменно-переменных двойных фона на обсерватории им. Кека и Паломарской обсерватории были получены снимки окрестностей каждой из родительских звезд с применением систем адаптивной оптики. Разрешение снимков составило 0.05 угловых секунд на пиксель на Кеке и 0.1 угловых секунд на пиксель на Паломаре. Для исключения скользящих транзитов двух звезд как источников транзитных сигналов были получены высококачественные спектры родительских звезд с помощью спектрографа HIRES.
24 планеты, представленные в статье, на плоскости 'орбитальный период - радиус планеты'. Цвет кружков отражает массу родительских звезд (цветовая шкала справа от графика). 19 планет из 24 имеют радиусы меньше 3.8 радиусов Земли (т.е. меньше Нептуна).Таблица 1. Параметры родительских звезд (кроме звезд, анонсированных ранее).
Таблица 2. Параметры планет (кроме планет, анонсированных ранее).
Строение всех 10 планетных систем, представленных в статье. Системы отсортированы по периоду самой внутренней планеты (он уменьшается сверху вниз). Размеры кружков пропорциональны размерам планет. Красным цветом показана самая большая планета системы, зеленым - вторая по величине, синим - третья. О системе EPIC 204221263, где массы планет были измерены RV-методом, я расскажу подробнее.
EPIC 204221263 - солнцеподобная звезда спектрального класса G2 V. Ее масса оценивается в 1.07 + 0.05 солнечных масс, радиус - в 1.10 + 0.09 солнечных радиусов, светимость примерно на 19% превышает солнечную. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов - их в 1.9 раза больше, чем в составе нашего дневного светила. Расстояние до звезды не сообщается, но, исходя из ее светимости и видимой звездной величины (+11.21), его можно оценить в ~209 пк.
Кривая блеска EPIC 204221263 демонстрирует два транзитных сигнала с периодами 4.016 и 10.561 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 1.55 + 0.16 и 2.42 + 0.29 радиусов Земли, соответственно. Эффективная температура внутренней суперземли достигает 1184 + 51К, внешнего мини-нептуна - 858 + 37К (в предположении альбедо, равного 0.3).
Для измерения массы обеих планет в период с 24 июня по 3 октября 2015 года было получено 14 замеров лучевой скорости звезды с помощью спектрографа HIRES, точность единичного замера составила 1.4-1.8 м/сек. Масса внутренней планеты оказалась равной 12.0 + 2.9 масс Земли, что приводит к средней плотности 17.5 +8.5/-6.2 г/куб.см. Масса внешней планеты равна 9.9 + 4.6 масс Земли, что приводит к средней плотности 3.6 +2.7/-1.9 г/куб.см. Таким образом можно сделать вывод, что суперземля EPIC 204221263 b является железокаменной по своему составу, а мини-нептун EPIC 204221263 c включает в себя значительную долю летучих.
Обе планеты системы
EPIC 204221263 на плоскости 'масса - радиус' среди других транзитных экзопланет. Черными квадратами для сравнения показаны планеты Солнечной системы Земля, Венера, Уран и Нептун.Расширенная миссия K2 в выгодную сторону отличается от основной миссии 'Кеплера' тем, что в ее рамках для наблюдений выбираются более яркие звезды. Из 10 звезд, указанных в статье, 7 оказываются ярче 13 звездной величины, что позволяет измерить или хотя бы надежно оценить массы планет методом измерения лучевых скоростей. Кроме того, близость многих пар планет к орбитальному резонансу низкого порядка (3:2, 2:1 и т.д.) дает надежду в дальнейшем измерить их массы методом тайминга транзитов.
Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1511.09213.pdf
25 февраля 2016
Измерены массы и средние плотности десяти небольших планет 'Кеплера'
Космический телескоп им. Кеплера за время основной миссии обнаружил около 4.7 тысяч транзитных кандидатов в планеты, планетная природа 1039 из них уже подтверждена тем или иным способом. Большинство кандидатов имеют радиусы в интервале от 1 до 3 радиусов Земли. Изучение таких планет (мини-нептунов и суперземель) особенно интересно, поскольку они не имеют аналогов в Солнечной системе.
Массу некоторых небольших планет 'Кеплера' удалось определить методом измерения лучевых скоростей родительских звезд, однако большинство из них подтверждено лишь статистически (т.е. они прошли процедуру валидации, но не достоверного подтверждения). Их масса, а значит - средняя плотность и химический состав - до сих пор остаются неизвестными. К сожалению, родительские звезды большинства планет 'Кеплера' слишком тусклы, чтобы их лучевые скорости могли быть измерены с достаточной точностью, а значит, для них RV-метод определения массы планет начинает буксовать.
К счастью, есть еще один способ, позволяющий оценивать массы планет даже у тусклых звезд. Если две планеты, вращающиеся вокруг одной звезды, близки к орбитальному резонансу низкого порядка (иначе говоря, если их орбитальные периоды относятся друг к другу как небольшие целые числа, например, 1:2, 2:3, 1:3 и т.п.), они возмущают движение друг друга достаточно сильно, чтобы времена наступления транзитов заметно отклонялись от строгой периодичности. Анализируя вариации времени наступления транзитов, можно оценить (а иногда и довольно точно измерить) массы взаимодействующих планет. Этот метод (его называют методом тайминга транзитов) хорош тем, что он работает и для тусклых звезд, но плох тем, что он подходит лишь для планет с орбитальным резонансом низкого порядка (например, в Солнечной системе таких планет нет).
7 декабря 2015 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная измерению масс 18 планет в 8 многопланетных системах. Массы 10 планет были определены довольно точно, массы оставшихся 7 только оценены, один кандидат вообще не показал никакого TTV-сигнала. Интересно, что все планеты с измеренными массами оказались меньше Нептуна, но больше Земли - их радиусы лежат в интервале от 1.3 до 3.5 радиусов Земли. Массы этих планет также оказались промежуточными - от 3 до 8 масс Земли. Эта работа в очередной раз подтвердила широчайшее разнообразие свойств планет - планеты с массой в несколько масс Земли могут быть и очень плотными, и весьма рыхлыми.
Таблица. Свойства планет
масс Земли
радиусов Земли
