TESS нашел суперземлю с ультракоротким орбитальным периодом
Астрономы при помощи наземных и космических телескопов обнаружили новую экзопланету с ультракоротким периодом обращения. Год на горячей суперземле TOI-1685b длится всего 16 часов. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
В настоящее время известно более ста экзопланет с ультракороткими орбитальными периодами, которые составляют менее суток. Чаще всего такие объекты находят у звезд главной последовательности, большинство подобных экзопланет имеют радиусы менее 2–3 радиусов Земли, и, по-видимому, имеют состав, похожий на состав Земли. Природа таких тел до сих пор не понятна, один из возможных сценариев предполагает, что они изначально были горячими юпитерами, которые активно теряли массу за счет приливных сил и интенсивного излучения со стороны звезды. Другая теория считает, что прародителями экзопланет с ультракороткими периодами могут быть мини-нептуны или планеты, мигрировавшие с более далеких орбит на более близкие к своей звезде. Из-за близости к своим звездам равновесные температуры этих планет могут достигать нескольких тысяч кельвинов, что делает их идеальными объектами для изучения состава атмосферы по данным термоэмиссионной спектроскопии.
Группа астрономов во главе с Пазом Блумом (Paz Bluhm) из Гейдельбергского университета в Германии сообщила об открытии новой экзопланеты с ультракоротким периодом обращения TOI-1685b. Первоначально объект был обнаружен в конце 2019 года космическим телескопом TESS, использующим метод транзитной фотометрии, в дальнейшем открытие было подтверждено проектом CARMENES (Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Échelle Spectrographs), использующего наземный 2,2-метровый телескоп в обсерватории Калар Альто, а также данными наблюдений сети LCOGT (Las Cumbres Observatory Global Telescope), 1,52-метровым инфракрасным телескопом обсерватории Тейде и 1,6-метровым телескопом обсерватории Мон-Мегантик.
Звезда TOI-1685 представляет собой красный карлик, находящийся на расстоянии около 122,5 световых лет от Солнца. Возраст звезды оценивается от 0,6 до 2 миллиардов лет, а ее масса и радиус составляют около 0,49 массы и радиуса Солнца. Год на TOI-1685b длится всего 16 часов, радиус экзопланеты составляет примерно 1,7 радиуса Земли, а масса — 3,78 масс Земли. Это дает значение объемной плотности планеты 4,21 грамма на кубический сантиметр, что делает ее наименее плотной среди известных экзопланет с ультракоротким периодом, обращающихся вокруг красных карликов.
Дальнейшие наблюдения за системой должны не только дать информацию о наличии и составе атмосферы у TOI-1685b, но и подтвердить или опровергнуть существование еще одной экзопланеты в системе, получившей обозначение TOI-1685c, орбитальный период которой, по оценкам, составляет около 9,02 земных дня, а минимальная масса — 9,2 масс Земли.
Ранее мы рассказывали о том, как TESS нашел молодую экзопланетную систему в звездном потоке Рыбы-Эридан, необычно длинную резонансную цепочку экзопланет и первый ультрагорячий нептун.
Александр Войтюк
Это заметил телескоп VLT
Астрономы при помощи телескопа VLT определили, что за отражательные свойства наблюдавшегося в 2018 году на Нептуне нового темного вихря и сопутствовавшего ему яркого пятна отвечали частицы дымки из одного и того же слоя аэрозолей. Это означает, что свойства антициклонов на планетах-гигантах сильно зависят от положения средней плоскости вихря в атмосфере планеты. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy. Вихри планетарного масштаба представляют собой обычное явление в атмосферах планет-гигантов Солнечной системы. Самый известный пример — гигантский антициклон Большое Красное Пятно на Юпитере, которое наблюдается более трехсот лет. В 1989 году зонд «Вояджер-2» обнаружил на Нептуне еще один крупный ураган, которым стал антициклон Большое Темное Пятно, его размер около десяти тысяч километров. Однако этот вихрь наблюдался всего лишь около семи месяцев, в дальнейшем в атмосфере ледяного гиганта обнаруживались и другие недолговечные темные вихри, как в его северном, так и в южном полушарии. Группа астрономов во главе с Патриком Ирвином (Patrick Irwin) из Оксфордского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений в октябре-ноябре 2019 года, проведенных при помощи спектрографа MUSE, установленного на наземном комплексе телескопов VLT. Наблюдения за атмосферой Нептуна велись в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне. Их целью был обнаруженный в 2018 году темный вихрь NDS-2018 в северном полушарии планеты. Пятно имело такой же размер, как и Большое Темное Пятно, и постепенно сместилось к экватору Нептуна, прежде чем, по-видимому, исчезло в конце 2022 года. Ученые определили, что темная окраска вихря вызвана хромофором, находящимся в слое аэрозолей при давлении более 5–7 бар, содержащим сероводород (H2S). Он, в свою очередь, может подвергаться фотолизу ультрафиолетовым излучением Солнца, поднимаясь, или же фотолиз сероводорода идет в ледяных оболочках частиц дымки, переносимых вниз из стратосферы. В результате частицы в слое становятся менее отражающими излучение с длинами волн короче 700 нанометров. Кроме того, исследователи обнаружили, недолговечное яркое пятно DBS-2019, располагавшееся на юго-западном краю вихря NDS-2018, которое связывается с тем же слоем аэрозолей при давлении в 5 бар. По мнению ученых, эта структура принципиально отличается от ранее наблюдавшихся ярких метановых облаков-спутников Большого Темного Пятна, которые располагались значительно выше в атмосфере Нептуна, при давлении 0,6–0,2 бар. Ранее мы рассказывали о том, как трехслойная модель дымки объяснила разницу в цвете Урана и Нептуна.